The invention discloses a wideband radar target adaptive fusion detection method based on skew symmetry structure, which belongs to the field of radar signal processing. Aiming at assistant data missing and broadband radar system using spatial symmetrical linear array or fixed coherent pulse repetition interval, and using skew symmetrical structured information of clutter covariance matrix in main data and auxiliary data to estimate clutter background statistical characteristics, a one-step generalized likelihood ratio test is used to quasi-measure and fuse all undetected ranges. The energy of target scattering points in the off-cell is used to maximize the clutter information in the main data and auxiliary data. A broad-band obliquely symmetrical structured adaptive detector is designed. The analytical expressions of false alarm probability and detection probability of the detector are deduced, which provides a mathematical tool for threshold setting and theoretical analysis of detection performance. It improves the adaptive detection performance of range-extended targets in the absence of auxiliary data, and has the value of popularization and application.
【技术实现步骤摘要】
基于斜对称结构的宽带雷达目标自适应融合检测方法
本专利技术隶属于雷达信号处理领域,具体涉及一种基于斜对称结构的宽带雷达目标自适应融合检测方法。
技术介绍
与传统低分辨率窄带雷达相比,宽带雷达具有更大的带宽和更高的距离分辨率,在抗干扰、反侦察、精确探测及成像、高精度跟踪、目标识别等方面具有明显的优势,在现代军事和民用领域获得了广泛的重视和应用,已经成为现代雷达发展的一个重要方向。传统窄带雷达由于距离分辨率低,其距离单元大小远大于常见目标的几何尺寸,目标回波信号只占据一个距离单元,实际目标常被作为“点目标”进行处理。与窄带雷达的“点目标”不同,常见宽带雷达目标的回波信号不仅仅只占据一个距离单元,而是分布在不同的径向距离单元中,呈现为“一维距离像”,形成“距离扩展目标”。随着宽带技术在雷达领域的广泛应用,距离扩展目标自适应检测问题正受到越来越多的关注,成为近年来雷达信号处理界的热点和难点问题之一。此时,若仍采用基于邻近参考单元估计未知杂波统计特性的传统点目标检测器,则距离扩展目标强散射点的能量会泄漏到邻近距离单元中形成“信号污染”现象,将极大降低目标检测性能,甚至出现检测器完全失效的情况。为了实现对距离扩展目标的自适应恒虚警率(CFAR)检测,大部分检测方法均需要借助于辅助数据,对未知杂波协方差矩阵进行准确估计。辅助数据一般取自于与待检测距离单元空间邻近的距离单元,且不含目标信号,而只含有与待检测距离单元主数据独立同分布的杂波分量。然而,在实际雷达工作环境中,由于干扰目标、大的离散杂波、杂波边缘等导致的不同类型异常值“污染”,满足条件的辅助数据有时很难获取,常常 ...
【技术保护点】
1.基于斜对称结构的宽带雷达目标自适应融合检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1从L个待检测距离单元获取待检测数据,从与待检测距离单元邻近的R个无目标距离单元获取纯杂波辅助数据,同时利用待检测数据和辅助数据中杂波斜对称结构化信息估计背景统计特征,通过融合多个待检测距离单元中的目标散射点信息,基于一步法广义似然比检验准测构建宽带雷达目标斜对称结构化自适应检测方法;步骤2针对基于斜对称结构的宽带雷达目标自适应融合检测方法,推导其虚警概率Pfa与检测阈值λ0的解析表达式,推导非起伏散射点目标的检测概率解析表达式;步骤3为保持检测方法的恒虚警率特性,根据预设的虚警概率Pfa,基于推导的虚警概率与检测阈值的解析表达式设置检测门限λ0;将待检测数据向量zt,t=1,2,…,L的检测统计量λ与检测门限λ0进行比较,若λ≥λ0,则判定L个待检测距离单元存在宽带雷达目标,回波向量zt,t=1,2,…,L不作为其他距离单元的辅助数据;反之若λ<λ0,则判定L个待检测距离单元不存在宽带雷达目标,回波向量zt,t=1,2,…,L作为后续其他距离单元的辅助数据;根据推导的检测概率解析表达式,评估不同检测器参 ...
【技术特征摘要】
1.基于斜对称结构的宽带雷达目标自适应融合检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1从L个待检测距离单元获取待检测数据,从与待检测距离单元邻近的R个无目标距离单元获取纯杂波辅助数据,同时利用待检测数据和辅助数据中杂波斜对称结构化信息估计背景统计特征,通过融合多个待检测距离单元中的目标散射点信息,基于一步法广义似然比检验准测构建宽带雷达目标斜对称结构化自适应检测方法;步骤2针对基于斜对称结构的宽带雷达目标自适应融合检测方法,推导其虚警概率Pfa与检测阈值λ0的解析表达式,推导非起伏散射点目标的检测概率解析表达式;步骤3为保持检测方法的恒虚警率特性,根据预设的虚警概率Pfa,基于推导的虚警概率与检测阈值的解析表达式设置检测门限λ0;将待检测数据向量zt,t=1,2,…,L的检测统计量λ与检测门限λ0进行比较,若λ≥λ0,则判定L个待检测距离单元存在宽带雷达目标,回波向量zt,t=1,2,…,L不作为其他距离单元的辅助数据;反之若λ<λ0,则判定L个待检测距离单元不存在宽带雷达目标,回波向量zt,t=1,2,…,L作为后续其他距离单元的辅助数据;根据推导的检测概率解析表达式,评估不同检测器参数对基于斜对称结构的宽带雷达目标自适应融合检测方法的检测性能影响,为检测性能理论分析提供数学工具支撑,用于检测器参数的优化设计。2.根据权利要求1所述的基于斜对称结构的宽带雷达目标自适应融合检测方法,其特征在于,所述步骤1具体为:由L个待检测距离单元回波复幅值构成L个待检测数据向量zt,t=1,2,…,L,其中,L为自然数,以待检...
【专利技术属性】
技术研发人员:简涛,何友,王海鹏,熊伟,但波,夏沭涛,郭小康,
申请(专利权)人:中国人民解放军海军航空大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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