本发明专利技术适用于雷达技术领域，提供了一种基于改进DBF的运动目标检测方法、装置及电子设备，所述运动目标检测方法包括：获取各子孔径的回波信号；并分别进行距离压缩处理，得到各子孔径的距离压缩信号；将所述各子孔径的距离压缩信号分别进行去调频处理，得到各子孔径的单频回波信号；将所述各子孔径的单频回波信号分别进行方位快速傅氏变换，得到阵列信号；将所述阵列信号的各分量分别进行杂波抑制，得到各子孔径经杂波抑制后的回波信号；将所述各子孔径经杂波抑制后的回波信号依次经过恒虚警率检测器和二进制多次积累检测器，从而确定运动目标。本发明专利技术能够有效抑制HRWS SAR系统的杂波，并且能够提高运动目标的检测概率。
【技术实现步骤摘要】
基于改进DBF的运动目标检测方法、装置及电子设备
本专利技术属于雷达识别
，尤其涉及一种基于改进DBF的运动目标检测方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar，简称SAR)是一种主动式的对地观测系统，可安装在飞机(机载)、卫星(星载)等飞行平台上，SAR系统利用合成孔径原理，实现高分辨的微波成像，全天时、全天候对地实施观测、并具有一定的地表穿透能力。从星载SAR应用于遥感成像开始，人们为了增加SAR图像中所包含的信息量，始终在朝着提高分辨率和测绘带宽的方向努力。高分辨率可以提供更精细的目标特征，宽测绘带可以提供更广阔的场景信息，因此，高分辨率宽测绘带(High-ResolutionWide-Swath，HRWS)星载SAR技术能够为人们提供更广阔、丰富、精细的地物信息，有利于SAR图像的准确解译以及热点区域的快速信息提取。HRWSSAR系统是一种单平台的偏置相位中心方位多通道高分辨率宽测绘带系统，HRWS作为星载SAR发展的重要方向之一，除了成像功能之外，另一个重要功能是地面动目标显示(GroundMovingTargetIndication，GMTI)功能，为了在HRWSSAR系统中实现GMTI功能，首先需要解决的问题是杂波抑制，现有的大多数多通道杂波抑制方法中，其有效的前提是每个子孔径的回波信号不存在欠采样引入的多普勒模糊，因此现有的多通道杂波抑制方法难以有效抑制HRWSSAR系统的杂波。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于改进DBF的运动目标检测方法，能够有效抑制HRWSSAR系统的杂波，并且能够提高运动目标的检测概率。本专利技术实施例的第一方面提供了一种基于改进DBF的运动目标检测方法，应用于高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统，所述运动目标检测方法包括：获取所述高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统的各子孔径的回波信号；将所述获取的各子孔径的回波信号分别进行距离压缩处理，得到各子孔径的距离压缩信号；将所述各子孔径的距离压缩信号分别进行去调频处理，得到各子孔径的单频回波信号；将所述各子孔径的单频回波信号分别进行方位快速傅氏变换，得到阵列信号；将所述阵列信号的各分量分别进行杂波抑制，得到各子孔径经杂波抑制后的回波信号；将所述各子孔径经杂波抑制后的回波信号依次经过恒虚警率检测器和二进制多次积累检测器，从而确定运动目标。本专利技术实施例的第二方面提供了一种基于改进DBF的运动目标检测装置，应用于高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统，所述运动目标检测装置包括：获取单元，用于获取所述高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统的各子孔径的回波信号；距离压缩单元，用于将所述获取的各子孔径的回波信号分别进行距离压缩处理，得到各子孔径的距离压缩信号；去调频处理单元，用于将所述各子孔径的距离压缩信号分别进行去调频处理，得到各子孔径的单频回波信号；变换单元，用于将所述各子孔径的单频回波信号分别进行方位快速傅氏变换，得到阵列信号；杂波抑制单元，用于将所述阵列信号的各分量分别进行杂波抑制，得到各子孔径经杂波抑制后的回波信号；运动目标确定单元，用于将所述各子孔径经杂波抑制后的回波信号依次经过恒虚警率检测器和二进制多次积累检测器，从而确定运动目标。本专利技术实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如任一项所述运动目标检测方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如任一项所述运动目标检测方法的步骤。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本专利技术通过获取各子孔径的回波信号，将所述获取的各子孔径的回波信号分别进行距离压缩处理，将所述各子孔径的距离压缩信号分别进行去调频处理，将所述各子孔径的单频回波信号分别进行方位快速傅氏变换，得到阵列信号；将所述阵列信号的各分量分别进行杂波抑制，得到各子孔径经杂波抑制后的回波信号；将所述各子孔径经杂波抑制后的回波信号依次经过恒虚警率检测器和二进制多次积累检测器，从而确定运动目标。可以看出，本专利技术通过把分布在多个脉冲重复周期的信号去调频为固定频率的单频信号，使得杂波抑制的自由度减少(若自由度数量较大，当对通道数的要求增加时，硬件成本会增加，通道失配问题也会更严重)，从而能够有效抑制杂波。并且，本专利技术通过恒虚警率检测器和二进制多次积累检测器进行双门限运动目标检测，还能够有效提高运动目标的检测概率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的基于改进DBF的运动目标检测方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的基于改进DBF的运动目标检测装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。需要指出的是，在无特殊说明的情况下，本实施例中的HRWSSAR系统是指单平台的偏置相位中心方位多通道系统。首先对与本专利技术实施例相关的现有技术进行说明，数字波束形成(DigitalBeamForming，DBF)是指对阵列信号进行加权求和，即用权矢量与阵列信号作内积，DBF的本质是选定特定空间角度的信号。自适应DBF是指，权矢量能够跟着外界环境和系统本身的变化而自适应地调整，等价于保证目标方向为峰值情况下，使得杂波和噪声被最大化的抑制。所谓自适应，有两层含义，一是对环境的变化作自适应，如干扰信号波达方向的变化，自适应DBF可以自动调整权矢量来跟踪干扰信号方向的变化；二是对系统本身变化的自动调节能力，如对阵列天线与通道间的幅相不一致性的变化具有自动的调节功能。基于自适应DBF解多普勒模糊的思想，杂波方向(包括模糊的方向)需要出现零陷，此外，零陷还需要出现在模糊的运动目标方向，因此自由度数量将会增大。自由度数量较大时，若对通道数的要求增加，硬件成本也会增加，此外通道失配问题也会更严重。图1示出了本专利技术实施例提供的基于改进DBF的运动目标检测方法的流程示意图，应用于高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统，详述如下：在步骤101中、获取所述高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统的各子孔径的回波信号；在本专利技术实施例中，SAR发射信号，发射信号在探测到目标后被返回，各子孔径接收回波信号(发射信号探测到目标后的返回信号)。在步骤102中、将所述获取的各子孔径的回波信号分别进行距离压缩处理，得到各子孔径的距离压缩信号；在本专利技术实施例中，基于步骤101中获取的各子孔径的回波信号，分别进行距离本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于改进DBF的运动目标检测方法，应用于高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统，其特征在于，所述运动目标检测方法包括：获取所述高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统的各子孔径的回波信号；将所述获取的各子孔径的回波信号分别进行距离压缩处理，得到各子孔径的距离压缩信号；将所述各子孔径的距离压缩信号分别进行去调频处理，得到各子孔径的单频回波信号；将所述各子孔径的单频回波信号分别进行方位快速傅氏变换，得到阵列信号；将所述阵列信号的各分量分别进行杂波抑制，得到各子孔径经杂波抑制后的回波信号；将所述各子孔径经杂波抑制后的回波信号依次经过恒虚警率检测器和二进制多次积累检测器，从而确定运动目标。
【技术特征摘要】
1.一种基于改进DBF的运动目标检测方法，应用于高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统，其特征在于，所述运动目标检测方法包括：获取所述高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统的各子孔径的回波信号；将所述获取的各子孔径的回波信号分别进行距离压缩处理，得到各子孔径的距离压缩信号；将所述各子孔径的距离压缩信号分别进行去调频处理，得到各子孔径的单频回波信号；将所述各子孔径的单频回波信号分别进行方位快速傅氏变换，得到阵列信号；将所述阵列信号的各分量分别进行杂波抑制，得到各子孔径经杂波抑制后的回波信号；将所述各子孔径经杂波抑制后的回波信号依次经过恒虚警率检测器和二进制多次积累检测器，从而确定运动目标。2.根据权利要求1所述的运动目标检测方法，其特征在于，所述将所述阵列信号的各分量分别进行杂波抑制，包括：通过最优化权矢量对所述阵列信号的各分量分别进行相位补偿，以使主波束指向运动目标方向，且，杂波方向形成零陷。3.根据权利要求2所述的运动目标检测方法，其特征在于，所述将所述阵列信号的各分量分别进行杂波抑制之前，所述运动目标检测方法还包括：通过分析各子孔径的杂波信号及所述单频回波信号的空时二维信息，确定所述阵列信号各分量的杂波方向；利用增大约束数量，分别对所述阵列信号的各分量的杂波方向形成约束。4.根据权利要求3所述的基于改进DBF的运动目标检测方法，其特征在于，所述利用增大约束数量，分别对所述阵列信号的各分量的杂波方向形成约束，包括：通过最优权矢量进行加权求和完成杂波抑制，所述最优权矢量表示为：其中，R为杂波加噪声协方差矩阵，l＝[-L,L+1]，L为正整数，Al＝[as(l,PRF/2)ac(-L)…ac(l)…ac(L)]，其中，as表示目标的方向矢量，PRF为脉冲重复频率，ac(-L)…ac(l)…ac(L)表示杂波的方向矢量。5.根据权利要求1至4任一项所述的基于改进DBF的运动目标检测方法，其特征在于，所述对所述各子孔径的距离压缩信号分别进行去调频处理，包括：通过去调频参考函数对所述各子孔径的距离压缩信号分别进行去调频处理，其中，所述去调频参考函数为：
【专利技术属性】
技术研发人员：张骞，侯丽丽，朴春慧，赵维刚，郑新雨，李新志，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：河北,13
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