【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟谱的弱目标检测前跟踪方法
本专利技术涉及目标检测
，尤其涉及一种基于虚拟谱的弱目标检测前跟踪方法。
技术介绍
目标的多样化和环境的复杂化，使现代雷达的探测能力面临巨大的挑战，微弱的目标检测问题就是其中之一。隐身技术的发展使飞行器的RCS(雷达反射截面积)缩小了一到两个数量级，目标反射回波大幅度减弱，雷达探测威力显著下降，导致防空网出现大面积空洞，给国家安全带来巨大威胁。另一方面，目标的飞行速度大幅度提高，使雷达预警时间急剧缩减。为此，需要雷达探测回波更微弱的远距离目标。此外，在强杂波环境(如山地，城市，海洋)中目标信杂比显著降低，需要雷达具备更强的微波目标检测能力。检测前跟踪(TBD)是近年来针对低信噪比和低信杂比提出的新的检测跟踪技术。与传统的先检测后跟踪(DBT)的不同之处在于，TBD在单帧内并不进行门限检测处理，而是将雷达回波数据信息(包括信号强度，坐标位置信息等)数字化处理并存储起来，在多帧数据联合处理后，宣布检测结果并同时估计出目标航迹。由于TBD技术单帧没有采用门限检测，保留了目标信息。此外，TBD技术通过多帧回波数据的联合处理，利用...
【技术保护点】
1.一种基于虚拟谱的弱目标检测前跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：数据获取步骤、获取雷达回波数据，并得到目标单帧回波函数；滤波器参数确定步骤、基于目标多帧积累的速度域包络得到速度分辨率，基于速度分辨率确定速度滤波器的数量；虚拟谱构造步骤、对于每个速度滤波器，构造虚拟谱，所述虚拟谱的峰值为分辨单元的量测值，中心位置为该速度滤波器预测的最后一帧的目标位置；强度累加步骤、对于每个速度滤波器，将一个处理批次中各帧的虚拟谱的强度累加得到各个速度滤波器的多帧积累结果，并求取各个速度滤波器的峰值；目标检测与参数估计步骤、根据预设的检测门限判断是否有速度滤波器的峰值超过检测门限，否则判断...
【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟谱的弱目标检测前跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：数据获取步骤、获取雷达回波数据，并得到目标单帧回波函数；滤波器参数确定步骤、基于目标多帧积累的速度域包络得到速度分辨率，基于速度分辨率确定速度滤波器的数量；虚拟谱构造步骤、对于每个速度滤波器，构造虚拟谱，所述虚拟谱的峰值为分辨单元的量测值，中心位置为该速度滤波器预测的最后一帧的目标位置；强度累加步骤、对于每个速度滤波器，将一个处理批次中各帧的虚拟谱的强度累加得到各个速度滤波器的多帧积累结果，并求取各个速度滤波器的峰值；目标检测与参数估计步骤、根据预设的检测门限判断是否有速度滤波器的峰值超过检测门限，否则判断没有检测到目标，是则选择最大峰值的速度滤波器，记录最大峰值所在的位置单元及速度单元，并根据目标空间域和速度域波形估计出目标的位置和速度；航迹回溯步骤、根据估计出的目标位置和目标速度进行航迹回溯并输出；所述目标检测与参数估计步骤中通过以下公式估计出目标的位置：其中：式中，ln(·)表示取以e为底的对数，表示多帧积累后最大峰值的位置单元，和分别表示x维次大峰值单元和y维的次大峰值单元，且bx＝by＝±1，其正负号分别根据x维和y维的最大峰值和次大峰值的单元位置确定,dx表示x维中最大峰值位置到目标位置的距离，dx与bx符号相同，dy表示y维中最大峰值位置到目标位置的距离，dy与by符号相同；分别表示上述H(dx)和H(dy)的二阶多项式拟合系数；σ为回波扩散程度。2.根据权利要求1所述的基于虚拟谱的弱目标检测前跟踪方法，其特征在于，所述滤波器参数确定步骤中通过以下公式确定速度滤波器的数量Nv：其中，表示向上取整操作符号；(vmin,vmax)为目标的可能速度范围；上式中，K为该处理批次中雷达回波数据的总帧数；fp表示目标单帧回波的峰值大小，f″xp和f″yp表示目标单帧回波函数在峰值处的二阶偏导数，用于确定速度域包络的3dB宽度；σ为回波扩散程度；kx和ky分别为x和y方向上从一个单元到虚拟谱的峰值位置的距离，和分别为x和y方向上的虚拟谱所占...
【专利技术属性】
技术研发人员：周共健，王亮亮，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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