The invention discloses a multi-channel fusion detection method for range extended target in partial uniform environment, which belongs to the field of radar signal processing. Aiming at the situation that the global homogeneity auxiliary data is missing due to the outliers such as clutter edge, a partial homogeneous multi-channel autoregressive signal model is established, which fully fuses the local homogeneity of clutter space, the low-order correlation of time and the ability of multi-channel information acquisition, effectively improves the utilization rate of prior clutter information, and reduces the utilization rate of prior clutter information. The requirement of auxiliary data for adaptive detection of range-extended targets lays the foundation of data model. Based on Rao test criterion, a multi-channel fusion detection method for range-extended targets in partial uniform environment is established, which can greatly reduce the requirement of auxiliary data while guaranteeing the characteristic of constant false alarm rate (CFAR). It is compared with the commonly used generalized likelihood ratio criterion method. Compared with the traditional method, it simplifies the parameter estimation process, improves the efficiency of detector construction, and has strong engineering applicability. It has the value of popularization and application.
【技术实现步骤摘要】
部分均匀环境下距离扩展目标多通道融合检测方法
本专利技术隶属于雷达信号处理领域,具体涉及一种部分均匀环境下距离扩展目标多通道融合检测方法。
技术介绍
高距离分辨率雷达带宽大、距离分辨率高,在精确探测及成像、目标识别等方面具有明显的优势,已经成为现代雷达发展的一个重要方向。传统低距离分辨率雷达的目标回波信号往往只占据一个距离单元,常被作为“点目标”进行处理。与“点目标”不同,常见高距离分辨率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,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自适应检测器,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,将极大降低高辨率雷达目标检测性能。距离扩展目标自适应检测主要借助于辅助数据来实现。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,且假定不含目标信号,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,利用充分的辅助数据可实现对未知杂波协方差矩阵的准确估计。然而,对于实际雷达面临的杂波边缘等异常值情况,杂波背景的全局均匀性被破坏,满足全局均匀的辅助数据有时很难获取,从而严重影响距离扩展目标自适应检测性能。事实上,复杂杂波背景的全局均匀性虽遭破坏,但杂波的局部均匀性在一定的径向距离范围内仍有所体现,此时可用部分均匀模型对杂波建模,即待检测距离单元与参考距离单元中杂波分量拥有相同的协方差矩阵结构和不同的 ...
【技术保护点】
1.部分均匀环境下距离扩展目标多通道融合检测方法,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K个无目标距离单元获取纯杂波辅助数据,构建部分均匀环境下距离扩展目标多通道信号模型;步骤2 依据主数据和辅助数据分别构建截断向量,进而建立临时估计矩阵并计算相应的临时特征值,基于临时特征值估计未知的功率缩放因子;步骤3 依据功率缩放因子估计值构建中间估计矩阵,进而估计未知的自回归系数矩阵和空间协方差矩阵;步骤4 依据自回归系数矩阵估计值重构主数据向量和导向矢量,基于Rao检验准则建立部分均匀环境下距离扩展目标多通道融合检测方法;步骤5 为保持检测方法的恒虚警率特性,根据预设的虚警概率设置检测门限;将检测统计量与检测门限进行比较,若检测统计量不小于检测门限,则判定L个待检测距离单元存在目标,当前主数据不作为其他距离单元的辅助数据;反之若检测统计量小于检测门限,则判定L个待检测距离单元不存在目标,当前主数据作为后续其他距离单元的辅助数据。
【技术特征摘要】
1.部分均匀环境下距离扩展目标多通道融合检测方法,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K个无目标距离单元获取纯杂波辅助数据,构建部分均匀环境下距离扩展目标多通道信号模型;步骤2依据主数据和辅助数据分别构建截断向量,进而建立临时估计矩阵并计算相应的临时特征值,基于临时特征值估计未知的功率缩放因子;步骤3依据功率缩放因子估计值构建中间估计矩阵,进而估计未知的自回归系数矩阵和空间协方差矩阵;步骤4依据自回归系数矩阵估计值重构主数据向量和导向矢量,基于Rao检验准则建立部分均匀环境下距离扩展目标多通道融合检测方法;步骤5为保持检测方法的恒虚警率特性,根据预设的虚警概率设置检测门限;将检测统计量与检测门限进行比较,若检测统计量不小于检测门限,则判定L个待检测距离单元存在目标,当前主数据不作为其他距离单元的辅助数据;反之若检测统计量小于检测门限,则判定L个待检测距离单元不存在目标,当前主数据作为后续其他距离单元的辅助数据。2.根据权利要求1所述的部分均匀环境下距离扩展目标多通道融合检测方法,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Xl=[xlT(1),…,xlT(n),…,xlT(N)]T,l=1,2,…,L,即主数据向量,其中,上标“T”表示矩阵的转置运算,xl(n)表示第l个待检测距离单元接收到的第n个脉冲对应的J×1维复数据向量,J为通道数,N为相干处理脉冲数;以待检测距离单元为中心,在其前后分别连续取一定数量的不包含目标的距离单元回波复幅值,构成K个只含纯杂波的辅助数据向量Zk=[zkT(1),…,zkT(n),…,zkT(N)]T,k=1,2,…,K,其中,zk(n)表示第k个参考距离单元接收到的第n个脉冲对应的J×1维复数据向量;假设不同距离单元间杂波分量相互统计独立,主数据Xl中的杂波分量记为Cl=[clT(1),…,clT(n),…,clT(N)]T,辅助数据Zk中的杂波分量记为Dk=[dkT(1),…,dkT(n),…,dkT(N)]T,Cl和Dk服从协方差矩阵结构相同但功率水平不同的零均值复高斯分布,即Cl~CN(0,γM)且Dk~CN(0,M),其中“CN”表示复高斯分布,M是未知的空时协方差矩阵,γ是未知的功率缩放因子,且γ>...
【专利技术属性】
技术研发人员:简涛,何友,关键,董云龙,周强,李恒,王智,
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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