基于干扰消除的多站雷达多目标检测方法技术

本发明专利技术提出了一种基于干扰消除的多站雷达多目标检测方法，实现步骤为：构建多站雷达目标检测系统；每个雷达站对接收的回波信号进行采样；信号融合中心计算每个空间分辨单元的观测矩阵；信号融合中心计算每个观测矩阵的干扰检验统计量；信号融合中心计算每个不受干扰和受干扰影响的空间分辨单元的检验统计量；信号融合中心获取多站雷达多目标检测结果。本发明专利技术首先判断空间分辨单元是否受干扰影响，对不受干扰影响的空间分辨单元直接构造检验统计量进行目标检测，对受干扰影响的空间分辨单元构造一个修正项进行干扰消除，然后再构造检验统计量进行目标检测，解决了现有技术中多目标环境下由于干扰影响导致多站雷达虚警率较高的技术问题。的技术问题。的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
基于干扰消除的多站雷达多目标检测方法


[0001]本专利技术属于雷达
，涉及一种多站雷达多目标检测方法，基于干扰消除的多站雷达多目标检测方法。可用于存在多个运动目标环境下的多站雷达的雷达目标检测，在检测目标的同时能够消除干扰。

技术介绍

[0002]多站雷达系统是今后雷达装备发展的重要趋势。与单个雷达相比，多站雷达系统具有两个突出特性：各雷达站在空间上分开布置；对各雷达站接收到的目标信息进行融合或联合处理。正是这两个独特特性的组合，使得多站雷达系统在目标检测、参数估计、跟踪滤波、协同抗干扰等方面均优于传统的单站雷达系统。多站雷达系统中的多目标检测方法是指将多个雷达站接收到的回波信号进行信号处理后的数据送入信号融合中心，实现对多个雷达站的每个空间分辨单元接收的回波信号判决有无目标的检测方法。通过计算每个空间分辨单元的检验统计量并与判决门限作比较，来判决出高于门限的空间分辨单元，并将其作为目标检测出。检测概率和虚警率是多站雷达多目标检测方法的两个主要性能指标，检测概率是衡量多站雷达多目标检测方法的检测精度的一种性能指标，检测概率越高代表检测精度越高，虚警率指在雷达检测过程中，采用门限检测的方法时由于噪声的普遍存在和起伏，将实际不存在的目标判断为有目标的概率。在多站雷达多目标检测的过程中，希望在检测概率达到最大的同时，降低虚警率。然而现有的方法大多数只考虑提高检测概率，并未考虑降低虚警率。
[0003]例如西安电子科技大学在其申请的专利文献“基于信噪比信息的多站雷达信号级融合目标检测方法”(申请号201910518176.9，申请公开号：CN 110161479 A)中，公开了一种基于信噪比信息的多站雷达信号级融合目标检测方法，该方法首先选择一个检测单元，计算该单元在每个雷达站的局部统计量，然后根据该单元在每个雷达站接收到的回波信号矢量中的信噪比计算每个统计量的加权值，最后将局部统计量加权求和得到全局统计量并在信号融合中心进行判决，若判决成功，则有目标。该方法虽然提高了多站雷达系统对目标的检测概率，但在多目标的探测环境中，一些没有目标的空间分辨单元会收集到目标的观测数据形成受干扰影响的空间分辨单元，导致多站雷达将其当作目标检测出来，影响虚警率的降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提出了一种基于干扰消除的多站雷达多目标检测方法，用以解决现有技术中存在的多目标环境下因干扰影响导致的检测虚警率较高的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案包括如下步骤：
[0006](1)构建多站雷达目标检测系统：
[0007]构建包括信号融合中心和I个收发共用T/R雷达站A＝{A1,A2,...,A
i
,...,A
I
}，以
及分布在A的共视区内J个目标的多站雷达目标检测系统，雷达站A的共视区包括大小相同的G个空间分辨单元C＝{c(p
C,1
),c(p
C,2
),...,c(p
C,g
),...c(p
C,G
)}，每个T/R雷达站A
i
发射M个脉冲信号S
i
＝{s
i,1
,s
i,2
,...,s
i,m
,...,s
i,M
}，其中，I≥2，A
i
表示第i个T/R雷达站，J≥2，G≥2，c(p
C,g
)表示第g个中心为p
C,g
＝[x
C,g
,y
C,g
]T
的空间分辨单元，x
C,g
、y
C,g
分别表示p
C,g
＝[x
C,g
,y
C,g
]T
的横坐标、纵坐标，[
·
]T
表示转置操作，M≥2，s
i,m
表示A
i
发射的第m个脉冲信号；
[0008](2)每个雷达站对接收的回波信号进行采样：
[0009]每个T/R雷达站A
i
以T
s
为采样间隔，对其发射的脉冲信号S
i
经过J个目标反射的回波信号进行N次采样，得到A对应的回波信号矢量矩阵集合R＝{R1,R2,...,R
i
,...,R
I
}，并将R发送至信号融合中心，其中，0＜N≤[T
p
/T
s
]，T
p
表示脉冲重复间隔，R
i
表示S
i
对应的回波信号矢量矩阵，R
i
＝{r
i,1
,r
i,2
,
…
,r
i,m
,...,r
i,M
}，r
i,m
表示s
i,m
对应的回波信号矢量；
[0010](3)信号融合中心计算每个空间分辨单元的观测矩阵：
[0011]信号融合中心通过每个空间分辨单元c(p
C,g
)的中心p
C,g
＝[x
C,g
,y
C,g
]T
，计算c(p
C,g
)对应的每个回波信号矢量矩阵R
i
的观测向量z
i,g
，并将I个观测向量组合成c(p
C,g
)的观测矩阵Z
g
＝{z
1,g
,z
2,g
,...,z
i,g
,...,z
I,g
}；
[0012](4)信号融合中心计算每个观测矩阵的干扰检验统计量：
[0013](4a)信号融合中心采用最大似然估计方法，计算每个观测矩阵Z
g
的干扰检验统计量D(Z
g
)：
[0014][0015]其中，|
·
|表示取模操作，f
i,g
表示第g个空间分辨单元c(p
C,g
)和第i个T/R雷达站A
i
的相对运动引起的多普勒频率，表示c(p
C,g
)的噪声水平；
[0016](4b)信号融合中心判断每个干扰检验统计量D(Z
g
)与预先设置的阈值η是否满足D(Z
g
)＜η，若是，将G个干扰检验统计量对应的空间分辨单元集合C中的E个作为不受干扰影响空间分辨单元，并组成集合U＝{c(p
C,1
),c(p
C,2
),...,c(p
C,e
),...,c(p
C,E
)}，否则，将剩余的Q＝G
‑
E个干扰检验统计量对应的空间分辨单元作为受干扰影响空间分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于干扰消除的多站雷达多目标检测方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)构建多站雷达目标检测系统：构建包括信号融合中心和I个收发共用T/R雷达站A＝{A1,A2,...,A
i
,...,A
I
}，以及分布在A的共视区内J个目标的多站雷达目标检测系统，雷达站A的共视区包括大小相同的G个空间分辨单元C＝{c(p
C,1
),c(p
C,2
),...,c(p
C,g
),...c(p
C,G
)}，每个T/R雷达站A
i
发射M个脉冲信号S
i
＝{s
i,1
,s
i,2
,...,s
i,m
,...,s
i,M
}，其中，I≥2，A
i
表示第i个T/R雷达站，J≥2，G≥2，c(p
C,g
)表示第g个中心为p
C,g
＝[x
C,g
,y
C,g
]
T
的空间分辨单元，x
C,g
、y
C,g
分别表示p
C,g
＝[x
C,g
,y
C,g
]
T
的横坐标、纵坐标，[
·
]
T
表示转置操作，M≥2，s
i,m
表示A
i
发射的第m个脉冲信号；(2)每个雷达站对接收的回波信号进行采样：每个T/R雷达站A
i
以T
s
为采样间隔，对其发射的脉冲信号S
i
经过J个目标反射的回波信号进行N次采样，得到A对应的回波信号矢量矩阵集合R＝{R1,R2,...,R
i
,...,R
I
}，并将R发送至信号融合中心，其中，0＜N≤[T
p
/T
s
]，T
p
表示脉冲重复间隔，R
i
表示S
i
对应的回波信号矢量矩阵，R
i
＝{r
i,1
,r
i,2
,
…
,r
i,m
,...,r
i,M
}，r
i,m
表示s
i,m
对应的回波信号矢量；(3)信号融合中心计算每个空间分辨单元的观测矩阵：信号融合中心通过每个空间分辨单元c(p
C,g
)的中心p
C,g
＝[x
C,g
,y
C,g
]
T
，计算c(p
C,g
)对应的每个回波信号矢量矩阵R
i
的观测向量z
i,g
，并将I个观测向量组合成c(p
C,g
)的观测矩阵Z
g
＝{z
1,g
,z
2,g
,...,z
i,g
,...,z
I,g
}；(4)信号融合中心计算每个观测矩阵的干扰检验统计量：(4a)信号融合中心采用最大似然估计方法，计算每个观测矩阵Z
g
的干扰检验统计量D(Z
g
)：其中，|
·
|表示取模操作，f
i,g
表示第g个空间分辨单元c(p
C,g
)和第i个T/R雷达站A
i
的相对运动引起的多普勒频率，表示c(p
C,g
)的噪声水平；(4b)信号融合中心判断每个干扰检验统计量D(Z
g
)与预先设置的阈值η是否满足D(Z
g
)＜η，若是，将G个干扰检验统计量对应的空间分辨单元集合C中的E个作为不受干扰影响空间分辨单元，并组成集合U＝{c(p
C,1
),c(p
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇，程松，张诗羽，张哲昊，罗雅娉，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：