恒虚警率车载雷达目标检测方法及装置、设备、存储介质制造方法及图纸

技术编号:30037922 阅读:34 留言:0更新日期:2021-09-15 10:35
本申请提供一种恒虚警率车载雷达目标检测方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质,方法包括:将雷达回波信号数据通过平方律检波后载入参考单元前后,进行排序后分段处理,并计算每段数据的标准差,计算每段数据的标准差与第一段数据的统计分布差异获得JS散度值,根据JS散度值计算分割门限,删除大于分割门限的数据段并统计其第一数目,对第一数目与预设虚警率进行数学运算获得标称因子,对小于分割门限的数据段进行加和运算获得和值,将和值与标称因子相乘获得检测门限,当被测单元的数据大于检测门限时判断存在目标。本申请能够根据实际检测环境的变化自适应地确定大值剔除数目,提高了检测效率和准确率,同时具有较好的虚警控制能力。控制能力。控制能力。

【技术实现步骤摘要】
恒虚警率车载雷达目标检测方法及装置、设备、存储介质


[0001]本申请涉及信号检测
,特别涉及一种恒虚警率车载雷达目标检测方法、一种恒虚警率车载雷达目标检测装置、一种恒虚警率车载雷达目标检测电子设备、及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在复杂的交通路况中,背景噪声中提取出低信噪比目标信息,严重影响目标检测能力。检测前跟踪算法是对低信噪比目标准确检测和跟踪的关键技术之一,其思想是利用目标点轨迹运动的规律性和噪声点迹的无规律性特点,对多帧雷达回波信号图进行相参或非相参累计,实现从噪声背景中提取目标轨迹的目的。
[0003]恒虚警率检测(CFAR)就是使用自适应阈值估计技术来对目标进行自动信号检测。其中检测门限是与局部环境或杂波的平均功率有关。根据杂波估计方法的不同,相继出现了单元平均CA

CFAR,单元平均选大GO

CFAR,单元平均选小SO

CFAR。它们在不同杂波背景下,即均匀杂波背景、多目标环境、杂波边缘环境发挥着各自最佳效果。但是这些检测器有一个共同缺点,都是针对某一种杂波背景提出的,在提高该背景下检测性能的同时,却以其他背景下的CFAR损伤为代价。
[0004]随着科研的不断发展,相继出现了E

CFAR、CCA

CFAR、GCMLD

CFAR,但是这类检测器由于是将参考单元与满足某一类错误删减概率的检测阈值比较,删除超过检测阈值的参考单元,往往具有较大的运算量,并且需要干扰目标数目的先验信息,或者人为设定大值删除数目,不能从环境中自适应提取。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种恒虚警率车载雷达目标检测方法、一种恒虚警率车载雷达目标检测装置、一种恒虚警率车载雷达目标检测电子设备、及计算机可读存储介质,能够在均匀环境与多目标环境中具有良好的检测性能,同时能够随检测环境进行自适应调整干扰目标的数目,提高了检测效果和检测效率。
[0006]第一方面,本申请提供了一种恒虚警率车载雷达目标检测方法,包括:
[0007]将雷达接收到的回波信号数据依次传入匹配滤波器和平方律检波器中进行处理;
[0008]将所述平方律检波器输出的数据输入CFAR检测器中进行处理获得检测门限;
[0009]将被测单元数据与所述检测门限进行比较,当所述被测单元数据大于所述检测门限时判断目标存在;
[0010]其中,所述将平方律检波器输出的数据输入CFAR检测器中进行处理获得检测门限包括以下步骤:
[0011]将平方律检波器输出的数据沿滑窗载入参考单元前后;
[0012]将参考单元载入后的数据进行排序后分成n个数据段,并计算每个数据段的标准差,其中,n为正整数;
[0013]计算每个数据段的标准差与第一数据段的标准差的统计分布差异,获得JS散度值;
[0014]计算所述JS散度值的分割门限,并统计小于所述分割门限的数据段的数目;
[0015]对所述小于所述分割门限的数据段的数目和预设虚警率进行数学运算获得标称因子;
[0016]对所述小于所述分割门限的数据段进行加和运算获得和值,将所述和值与所述标称因子相乘获得检测门限。
[0017]在一实施例中,根据如下公式计算每个数据段的标准差:
[0018][0019]其中,n表示数据段的数目,k表示每个数据段中检测单元的个数,σ
j
表示第j个数据段的标准差,y
i
表示数据段内第i个检测单元的数据值,μ
j
为数据段内的数据均值。
[0020]在一实施例中,根据如下公式计算每个数据段的标准差与预设数据段的标准差的统计分布差异,获得JS散度值:
[0021][0022]其中,σ
j
表示第j个数据段的标准差,JSD
j
表示第j个数据段与第1个数据段的统计特性差异度量值,也即JS散度值。
[0023]在一实施例中,所述类间方差的公式为:
[0024]σ2=λ1λ0(μ1‑
μ0)2[0025]其中,λ1=R1/R,λ0=R0/R,P(i)=l(i)/R,j表示JS散度值的数目,l(i)表示JS散度值i的出现次数,p(i)表示JS散度值i对应的概率,D表示所述分割门限的初始阈值,R0表示JS散度值小于所述初始阈值的数目,其占据所有JS散度值数目的比例为λ0,R1表示JS散度值大于所述初始阈值的数目,其占据所有JS散度值数目的比例为λ0,μ0表示所有JS散度值的均值,R=n
×
k,R表示所有JS散度值的数目;
[0026]遍历所有数据段对应JS散度值,当类间方差σ2取值最大时对应的阈值即为分割门限。
[0027]在一实施例中,所述标称因子通过以下公式计算得到:
[0028][0029]其中,T表示标称因子,P
fa
表示预设的虚警率,R是参考单元的总个数,标称因子T的函数由下式计算:
[0030][0031][0032]其中,R1=0,j为变量。
[0033]在一实施例中,删除JS散度值大于所述分割门限的数据段。
[0034]第二方面,本申请提供了一种恒虚警率车载雷达目标检测装置,包括:
[0035]输入模块,用于将雷达接收到的回波信号数据依次传入匹配滤波器和平方律检波器中进行处理;
[0036]处理模块,用于将平方律检波器输出的数据输入CFAR检测器中进行处理获得检测门限;
[0037]判断模块,用于将被测单元数据与所述检测门限进行比较,当所述被测单元数据大于所述检测门限时判断目标存在;
[0038]其中,处理模块包括:
[0039]载入单元,用于将平方律检波器输出的数据沿滑窗载入参考单元前后;
[0040]第一计算单元,用于将参考单元载入后的数据进行排序后分成n个数据段,并计算每个数据段的标准差,其中,n为正整数;
[0041]第二计算单元,用于计算每个数据段的标准差与第一数据段的标准差的统计分布差异,获得JS散度值;
[0042]第三计算单元,用于计算所述JS散度值的分割门限,并统计小于所述分割门限的数据段的数目;
[0043]第四计算单元,用于对所述小于所述分割门限的数据段的数目和预设虚警率进行数学运算获得标称因子;
[0044]第五计算单元,用于对所述小于所述分割门限的数据段进行加和运算获得和值,将所述和值与所述标称因子相乘获得检测门限。
[0045]在一实施例中,所述第一计算单元根据如下公式计算每个数据段的标准差:
[0046][0047]其中,n表示数据段的数目,k表示每个数据段中检测单元的个数,σ
j
表示第j个数据段的标准差,y
i
表示数据段内第i个检测单元的数据值,μ
j
为数据段内的数据均值。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种恒虚警率车载雷达目标检测方法,其特征在于,包括:将雷达接收到的回波信号数据依次传入匹配滤波器和平方律检波器中进行处理;将所述平方律检波器输出的数据进行分析处理获得检测门限;将被测单元数据与所述检测门限进行比较,当所述被测单元数据大于所述检测门限时判断目标存在;其中,所述将所述平方律检波器输出的数据进行分析处理获得检测门限包括以下步骤:将所述平方律检波器输出的数据沿滑窗载入参考单元前后;将参考单元载入后的数据进行排序后分成n个数据段,并计算每个数据段的标准差,其中,n为正整数;计算每个数据段的标准差与第一数据段的标准差的统计分布差异,获得JS散度值;计算所述JS散度值的分割门限,并统计大于所述分割门限的数据段的数目;对所述大于所述分割门限的数据段的数目和预设虚警率进行数学运算获得标称因子;对所述小于所述分割门限的数据段进行加和运算获得和值,将所述和值与所述标称因子相乘获得检测门限。2.根据权利要求1所述的恒虚警车载雷达目标检测方法,其特征在于,根据如下公式计算每个数据段的标准差:其中,n表示数据段的数目,k表示每个数据段中数据的个数,σ
j
表示第j个数据段的标准差,y
i
表示数据段内第i个参考单元的数据值,μ
j
为第j个数据段内的数据均值。3.根据权利要求1所述的恒虚警车载雷达目标检测方法,其特征在于,根据如下公式计算每个数据段的标准差与预设数据段的标准差的统计分布差异,获得JS散度值:其中,σ
j
表示第j个数据段的标准差,JSD
j
表示第j个数据段与第一个数据段的统计特性差异度量值,也即JS散度值。4.根据权利要求2所述的恒虚警车载雷达目标检测方法,其特征在于,根据以下公式计算所述JS散度值的分割门限:σ2=λ1λ0(μ1‑
μ0)2其中,λ1=R1/R,λ0=R0/R,P(m)=l(m)/R,l(m)表示JS散度值m的出现次数,p(m)表示JS散度值m对应的概率,D表示所述分割门限的初始阈值,R0表示JS散度值小于所述初始阈值的数目,其占据所有参考单元数目R的比例为λ0,R1表示JS散度值大于所述初始阈值的数目,其占据参考单元数目R的比例为λ0,μ0表示所有JS散度值的均值,R=n
×
k,其中,R表示所述d参考单的元数目,n表示数据段,k表示每个数据段中数据的个数;
遍历所有数据...

【专利技术属性】
技术研发人员:王东峰焦敬恩王涛华斌殷宏杰
申请(专利权)人:北京川速微波科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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