一种海面慢速小目标提取方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种海面慢速小目标提取方法和系统，涉及雷达目标检测领域。该方法包括：获取预处理后的多扫描周期的数据，并进行初始门限检测，获得每个扫描周期的过门限回波，对多个过门限回波进行过门限回波聚类，形成多个过门限回波簇，并记录过门限回波簇内得的过门限回波个数、位置和幅度，对每个过门限回波簇进行关联积累处理，对关联积累处理后的每个过门限回波簇进行多周期联合检测判决，获得通过判决的过门限回波簇中过门限回波，根据通过判决的过门限回波簇中过门限回波获得目标点迹信息，根据目标点迹信息输出目标点迹，完成目标提取，实现海面慢速小目标提取方法的有效性，有效提高海杂波背景下慢速小目标探测能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种海面慢速小目标提取方法和系统


[0001]本专利技术涉及雷达目标检测领域，尤其涉及一种海面慢速小目标提取方法和系统。

技术介绍

[0002]海用雷达在目标探测过程中不可避免地会受到海杂波影响，诸如皮划艇、潜望镜、漂浮水雷等海面慢速目标由于散射截面积小，雷达回波弱，在时域上与海杂波回波强度相当，无法在保持系统要求的虚警条件下对其进行有效检测，在频域上由于海杂波谱较宽，且杂波谱存在重托尾现象，慢速目标无法与海杂波谱分离，对目标检测提取带来较大挑战。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种海面慢速小目标提取方法和系统。
[0004]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0005]一种海面慢速小目标提取方法，包括：
[0006]S1，获取预处理后的多扫描周期的数据；
[0007]S2，对每个扫描周期的目标数据进行初始门限检测，获得每个扫描周期的过门限回波；
[0008]S3，对多个过门限回波进行过门限回波聚类，形成多个过门限回波簇，并记录所述过门限回波簇内得的过门限回波个数、位置和幅度；
[0009]S4，对每个过门限回波簇进行关联积累处理；
[0010]S5，对关联积累处理后的每个过门限回波簇进行多周期联合检测判决，获得通过判决的过门限回波簇中过门限回波；
[0011]S6，根据通过判决的过门限回波簇中过门限回波获得目标点迹信息；
[0012]S7，根据目标点迹信息输出目标点迹，完成目标提取；
[0013]所述根据通过判决的过门限回波簇中过门限回波获得目标点迹信息具体包括：
[0014]当通过判决的过门限回波簇中过门限回波个数与所述过门限回波簇中全部的过门限回波个数的比值满足预设比值时，
[0015]采用幅度加权质心法对通过判决的过门限回波簇中过门限回波进行加权凝聚，计算凝聚后的过门限回波的位置标识值和幅度值，根据所述位置标识值和所述幅度值形成目标点迹信息；
[0016]所述对关联积累处理后的每个过门限回波簇进行多周期联合检测判决，获得通过判决的过门限回波簇中过门限回波具体包括：
[0017]判断每个门限回波簇的积累幅度值是否大于第一预设值；
[0018]且门限回波簇的位置积累标识是否大于第二预设值，如果都满足则，获得通过判决的过门限回波簇中过门限回波；
[0019]所述对每个过门限回波簇进行关联积累处理具体包括：
[0020]通过预设关联积累方法对每个过门限回波簇进行处理，获得每个过门限回波簇的积累幅度值和位置积累标识。
[0021]本专利技术的有益效果是：本方案首先对每个扫描周期数据进行初始低门限检测，保证目标检测概率同时容许高虚警，通过多周期联合检测判决对过门限海杂波进行抑制，最终保留慢速运动目标，实现海面慢速小目标提取方法的有效性，有效提高海杂波背景下慢速小目标探测能力。
[0022]进一步地，还包括：
[0023]设置门限回波簇的回波个数门限值；
[0024]删除回波个数小于回波个数门限值的门限回波簇，获得筛选后的多个过门限回波簇；
[0025]所述S4具体包括：
[0026]对每个筛选后的过门限回波簇进行关联积累处理。
[0027]采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置门限回波簇的回波个数门限值，有效剔除不符合要求的干扰数据。
[0028]本专利技术附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术实践了解到。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的实施例提供的一种海面慢速小目标提取方法的流程示意图；
[0030]图2为本专利技术的其他实施例提供的一个扫描周期实测数据初始低门限检测处理结果；
[0031]图3为本专利技术的其他实施例提供的一个扫描周期实测数据局部区域过门限回波过门限回波聚类示意图；
[0032]图4为本专利技术的其他实施例提供的连续多个扫描周期实测数据扫描间幅度关联积累处理结果；
[0033]图5为本专利技术的其他实施例提供的连续多个扫描周期实测数据扫描间位置积累标识关联积累处理结果；
[0034]图6为本专利技术的其他实施例提供的第K个扫描周期实测数据经过多周期联合检测判决处理结果；
[0035]图7为本专利技术的其他实施例提供的第K个扫描周期实测数据目标提取处理结果。
具体实施方式
[0036]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0037]如图1所示，为本专利技术实施例提供的一种海面慢速小目标提取方法，包括：
[0038]S1，获取预处理后的多扫描周期的数据；在某一实施例中，目标数据可以包括：从海雷达实测数据截取的数据大小为200个距离单元
×
200个方位单元，数据中有一个目标为小渔船。
[0039]在某一实施例中，S1可以包括：依次获取连续多个扫描周期预处理后取模数据
Scan
k
，k＝1,
…
,K，K为联合处理周期数。
[0040]本专利技术实施例中获取的实测数据为连续K＝6个扫描周期预处理后取模数据，数据大小为200个距离单元
×
200个方位单元，预处理包括回波信号脉冲压缩和相邻脉冲间非相参积累。S2，对每个扫描周期的目标数据进行初始门限检测，获得每个扫描周期的过门限回波；
[0041]在某一实施例中，S2可以包括：对于每个扫描周期的取模数据Scan
k
，沿距离维采用低门限CA
‑
CFAR依次进行初始门限检测，得到过门限回波数据DataCFAR
k
，k＝1,
…
,K。
[0042]本专利技术实施例中初始低门限检测采用的单元平均恒虚警(Cell Average Constant False Alarm Rate，CA
‑
CFAR)检测算法是雷达目标检测领域成熟算法，本专利技术实施例中低门限检测系数设置为虚警率为P
f
＝10
‑3时对应的门限系数保护单元设置为3，参考单元设置为16，其中第1个扫描周期取模数据经过低门限检测后的过门限回波过门限回波如图2所示，数据中有一个目标为实验小渔船，其他过门限回波过门限回波均为海杂波，从图中可以看出，海杂波幅度与目标幅度接近，如果采用高门限检测对海杂波抑制，目标也会被同时抑制。S3，对多个过门限回波进行过门限回波聚类，形成多个过门限回波簇，并记录所述过门限回波簇内得的过门限回波个数、位置和幅度；
[0043]在某一实施例中，S3可以包括：对于每个扫描周期的过门限回波数据DataCFAR
k
，对过门限回波单元按照位置最近邻连通方式进行过门限回波聚类，形成过门限回波簇，每个过门限回波簇记录该簇内过门限回波个数、位置和幅度，其中位置为过门限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海面慢速小目标提取方法，其特征在于，包括：S1，获取预处理后的多扫描周期的数据；S2，对每个扫描周期的目标数据进行初始门限检测，获得每个扫描周期的过门限回波；S3，对多个过门限回波进行过门限回波聚类，形成多个过门限回波簇，并记录所述过门限回波簇内得的过门限回波个数、位置和幅度；S4，对每个过门限回波簇进行关联积累处理；S5，对关联积累处理后的每个过门限回波簇进行多周期联合检测判决，获得通过判决的过门限回波簇中过门限回波；S6，根据通过判决的过门限回波簇中过门限回波获得目标点迹信息；S7，根据目标点迹信息输出目标点迹，完成目标提取；所述根据通过判决的过门限回波簇中过门限回波获得目标点迹信息具体包括：当通过判决的过门限回波簇中过门限回波个数与所述过门限回波簇中全部的过门限回波个数的比值满足预设比值时，采用幅度加权质心法对通过判决的过门限回波簇中过门限回...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏永红，马腾，阮航，易晓丽，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：