非均匀性杂波中知识辅助宽带雷达目标检测器及设计方法技术

本发明专利技术涉及一种非均匀性杂波中知识辅助宽带雷达目标检测器及设计方法，方法包括：将宽带雷达目标信号划分为若干子带，得到每个子带且在相干处理间隔期间的每个脉冲信号；将宽带雷达非均匀性杂波信号划分为若干子带，并将杂波协方差矩阵建模为随机矩阵，得到每个子带中辅助数据的杂波；获取每个子带中辅助数据的杂波的概率密度函数，并建立原始数据和辅助数据之间的杂波协方差矩阵关系模型和杂波功率关系模型；根据每个脉冲信号和辅助数据的杂波建立宽带雷达目标检测问题模型；利用最大后验概率密度函数构建知识辅助检测器。该方法提出了非均匀性杂波环境下宽带雷达目标检测的知识辅助检测器，解决了非均匀性杂波环境下宽带雷达目标检测问题。雷达目标检测问题。雷达目标检测问题。

【技术实现步骤摘要】
非均匀性杂波中知识辅助宽带雷达目标检测器及设计方法


[0001]本专利技术属于雷达
，具体涉及一种非均匀性杂波中知识辅助宽带雷达目标检测器及设计方法。

技术介绍

[0002]宽带雷达具有抗干扰能力强、距离分辨率高、测量精度高等优点，是现代雷达发展的重要方向。宽带雷达广泛应用于合成孔径和逆合成孔径雷达成像、雷达高精度测量和雷达目标识别。探测是雷达的基本功能，宽带雷达也是如此。宽带雷达在杂波环境下用来进行目标检测具有独特的优势，这是因为杂波由大量随机分布的散射中心组成。随着雷达距离分辨率的提高，每个距离单元中的散射中心数目成比例减少，杂波功率也随之减低。但对于人造目标，如导弹、飞机、车辆和舰船等都是由少量稀疏散射中心组成的。距离分辨率的提高并没有降低强散射体的回波功率，反而目标回波信号的信杂比(SCR)也有所提高。
[0003]由于距离分辨率的提高，宽带雷达的目标回波将分布在相邻的几个距离单元中，形成距离扩展目标和距离分布目标。现有研究多数集中在距离扩展目标的检测上。
[0004]在现代雷达目标检测中，通常采用相干处理技术。基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非均匀性杂波中知识辅助宽带雷达目标检测器设计方法，其特征在于，包括步骤：S1、将宽带雷达目标信号划分为若干子带，得到每个子带且在相干处理间隔期间的每个脉冲信号；S2、将宽带雷达非均匀性杂波信号划分为若干子带，并将杂波协方差矩阵建模为随机矩阵，得到每个子带中辅助数据的杂波，其中，所述辅助数据的杂波服从复合高斯分布；S3、获取每个子带中所述辅助数据的杂波的概率密度函数，并建立原始数据和辅助数据之间的杂波协方差矩阵关系模型和杂波功率关系模型；S4、根据所述每个脉冲信号和所述辅助数据的杂波建立宽带雷达目标检测问题模型；S5、结合所述宽带雷达目标检测问题模型、所述辅助数据的杂波、所述概率密度函数、所述杂波协方差矩阵关系模型以及所述杂波功率关系模型，利用最大后验概率密度函数构建知识辅助检测器。2.根据权利要求1所述的非均匀性杂波中知识辅助宽带雷达目标检测器设计方法，其特征在于，步骤S1包括：S11、采用多脉冲相干处理模型对所述宽带雷达目标回波进行处理，得到m个宽带雷达脉冲压缩后的离散基带回波信号：其中，L表示相邻的距离单元，表示第l个距离单元中目标回波的复振幅，B表示宽带雷达传输宽带，k表示检测窗口距离单元，T
s
表示相干处理间隔，ΔR表示距离单元的大小，c表示光速，v表示径向速度，m表示宽带雷达的数量，T
r
表示脉冲重复间隔，j表示复数单位，f
c
表示信号频率，K表示检测窗口的长度，M表示相干处理间隔期间的脉冲个数；S12、通过离散傅里叶变换子带滤波器组将所述离散基带回波信号划分为若干子带，得到所述每个子带且在相干处理间隔期间的每个脉冲信号：其中，n表示第n个子带，t表示第t个脉冲，表示划分为N个子带后个距离单元中目标回波的复振幅，表示第l个距离单元中目标回波的复振幅，N表示子
带的数量，Sr表示宽带雷达脉冲压缩后的离散基带回波信号，k表示检测窗口距离单元，j表示复数单位，f
c
表示信号频率，c表示光速，v表示径向速度，m表示宽带雷达的数量，T
r
表示脉冲重复间隔，B表示宽带雷达传出宽带；S13、对所述每个子带且在相干处理间隔期间的每个脉冲信号进行向量化处理，得到每个子带的目标收益：s
n
＝H
n
a其中，p
w
表示第w个频率点处的多普勒转向矢量，a表示变量，q
n
表示变量。3.根据权利要求1所述的非均匀性杂波中知识辅助宽带雷达目标检测器设计方法，其特征在于，步骤S2包括：S21、通过离散傅里叶变换子带滤波器组将所述宽带雷达非均匀性杂波信号划分为若干子带；S22、在贝叶斯框架中将杂波协方差矩阵建模为随机矩阵，得到每个子带中辅助数据的杂波，其中，所述辅助数据的杂波服从复合高斯分布：其中，c
nj
表示第n个子带中辅助数据的杂波，M表示M个脉冲，J表示每个子带有J个辅助数据单元，τ
nj
表示杂波功率的非负随机变量，表示以协方差矩阵R
nj
为条件的单位方差的复高斯向量。4.根据权利要求1所述的非均匀性杂波中知识辅助宽带雷达目标检测器设计方法，其特征在于，步骤S3包括：S31、获取每个子带中以杂波功率的非负随机变量和协方差矩阵为条件的所述辅助数据的杂波的概率密度函数：其中，c
nj
表示第n个子带中辅助数据的杂波，τ
nj
表示杂波功率的非负随机变量，R
nj
表示协方差矩阵，M表示M个脉冲，J表示每个子带有J个辅助数据单元，N表示子带的数量；S32、基于原始数据的杂波协方差矩阵是辅助数据的杂波协方差矩阵的平均值，建立辅助数据的协方差矩阵的概率密度函数和原始数据的协方差矩阵的概率密度函数以形成所述杂波协方差矩阵关系模型，建立辅助数据杂波功率的概率密度函数和原始数据杂波功率的概率密度函数以形成所述杂波功率关系模型，其中，所述辅助数据的协方差矩阵的概率密度函数为：其中，ν
nj
＞M+1表示自由度，M表示相干处理间隔期间的脉冲个数，R
nj
表示辅助数据杂波协方差矩阵，R
n0
表示原始数据杂波协方差矩阵，N表示子带的数量，n表示第n个子带，J表示每个子带有J个辅助数据单元；
所述原始数据的协方差矩阵的概率密度函数为：其中，υ
n
＞M+1表示自由度，Σ
n
表示精度矩阵，R
n0
表示原始数据杂波协方差矩阵，M表示相干处理间隔期间的脉冲个数；所述辅...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴奉周，校旭东，禄晓飞，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：