一种基于广域稀疏分布的多目标检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于广域稀疏分布的多目标检测方法，属于雷达信号多目标检测领域

【技术实现步骤摘要】
一种基于广域稀疏分布的多目标检测方法


[0001]本专利技术属于雷达信号多目标检测领域，特别涉及一种基于广域稀疏分布的多目标检测方法
。

技术介绍

[0002]在雷达系统应用场景中，存在回波中包含着多个目标信息，也掺杂着噪声的情况
。
脉冲压缩之后的旁瓣不仅包含某一信号的自相关分量，还含有其他信号之间的互相关分量以及各个互相关分量的叠加，匹配滤波输出的旁瓣也会增大，干扰了对目标的识别，造成误判
。
[0003]以往雷达系统中，通常情况下应用最多的天线阵列大多为均匀阵列，为了避免出现栅瓣，可以将阵列稀疏化
、
随机化，让阵元不再具有规律性
。
但是上述两种阵列均满足远场探测条件
。
而广域稀疏分布阵列是一种新的概念，通过广域分布的收发天线节点收发信号，实现对目标的探测识别功能，具有更强的战场生存和弹性抗摧毁能力
。
对于天线阵元稀疏分布远大于载波波长的情况下，探测空域范围不符合远场条件，天线方向图与距离密切相关，这种差异会给原有的多目标检测带来严重的困扰，因此需要进一步地考虑阵元广域稀疏分布情况下多目标检测的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于避免上述
技术介绍
中的不足之处而提供一种基于广域稀疏分布的多目标检测方法
。
本专利技术综合考虑了近场条件下，天线稀疏分布远大于载波波长，不同方向旁瓣
、
栅瓣对多目标检测的影响，能够适应广域稀疏分布多目标检测的实际工程需求
。
[0005]本专利技术的目的是这样实现的：
[0006]一种基于广域稀疏分布的多目标检测方法，包括以下步骤：
[0007](1)
随机生成天线阵布局，发射天线数目为
M
，接收天线数目为
N
；将第
m
个天线的坐标记作
x
m
＝
[x
m
,y
m
,z
m
]T
，第
n
个天线的坐标记作
x
n
＝
[x
n
,y
n
,z
n
]T
，
m
＝
1,2,...,M
，
n
＝
1,2,...,N
，
T
为转置符号，回波信号表示为：
[0008][0009]其中，
R
表示目标个数，将第
r
个目标的坐标记作
x
r
＝
[x
r
,y
r
,z
r
]T
，
r
＝
1,2,...,R
，
ξ
mn,r
表示回波信号幅度，
s
m
(t)
表示第
m
个天线的发射信号，表示第
m
个发射天线到第
r
个目标的信号传播时延，表示第
r
个目标到第
n
个接收天线的信号传播时延，
f
c
为载波，
u
n
(t)
表示噪声信号；
[0010](2)
对接收信号进行匹配滤波
、
波束形成处理，得到的输出信号表示为：
[0011][0012]其中，表示第
m
个发射天线到第
b
个波束指向的信号传播时延，表示第
r
个目标到第
b
个波束指向的信号传播时延，
x
b
＝
[x
b
,y
b
,z
b
]T
为发射
、
接收波束形成的波束指向；
[0013]Q
个位置对应的输出信号表示为：
[0014][0015](3)
开始迭代，每次迭代均通过峰值检测搜索当前回波信号中峰值最大的点，将该点作为候选目标，记录候选目标的位置和幅度信息，并从当前回波信号中剔除候选目标的回波信息；初始时，令
Z0(t)
＝
Z(t)
；
[0016](4)
第
k
次迭代中，搜索到峰值最大的点作为第
k
个候选目标，峰值目标的幅度定义为
A
k
，目标空间位置定义为
x
k
＝
[x
k
,y
k
,z
k
]T
，根据目标信息重构目标回波信号为：
[0017][0018]其中，表示第
m
个发射天线到第
k
个峰值目标的信号传播时延，表示第
k
个目标到第
n
个接收天线的信号传播时延；
[0019](5)
重复步骤
(2)
，则空间搜索区域内第
k
个候选目标的回波信号输出表示为：
[0020][0021][0022]对回波信号输出进行如下处理：
[0023][0024](6)
从原始回波信号中剔除第
k
个候选目标信息，剔除后的回波信号表示为
Z
k
(t)
＝
Z
k
‑1(t)
‑
γ
·
H
k
'(t)
，其中
γ
为比例因子；
[0025](7)
重复步骤
(3)
‑
步骤
(6)
，直至搜索到的候选目标的峰值满足
A
k
<
ε
，
ε
为系统设定迭代收敛的门限，则停止迭代，此时
k
＝
K
；
[0026](8)
根据已经搜索到的各个目标的信号幅度
A1,A2...A
K
，目标空间位置信息
[x1,y1,z1]T
,[x2,y2,z2]T
...[x
K
,y
K
,z
K
]T
，以及回波信号输出
H1'(t),H'2(t)...H'
K
(t)
，计算输出回波信号
H'(t)
＝
H1'(t)+H'2(t)+...+H'
K
(t)
，从而去掉旁瓣及噪声带来的干扰，同时保留完整的主瓣，实现对多目标的检测
。
[0027]本专利技术相比
技术介绍
具有如下优点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于广域稀疏分布的多目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
随机生成天线阵布局，发射天线数目为
M
，接收天线数目为
N
；将第
m
个天线的坐标记作
x
m
＝
[x
m
,y
m
,z
m
]
T
，第
n
个天线的坐标记作
x
n
＝
[x
n
,y
n
,z
n
]
T
，
m
＝
1,2,...,M
，
n
＝
1,2,...,N
，
T
为转置符号，回波信号表示为：其中，
R
表示目标个数，将第
r
个目标的坐标记作
x
r
＝
[x
r
,y
r
,z
r
]
T
，
r
＝
1,2,...,R
，
ξ
mn,r
表示回波信号幅度，
s
m
(t)
表示第
m
个天线的发射信号，表示第
m
个发射天线到第
r
个目标的信号传播时延，表示第
r
个目标到第
n
个接收天线的信号传播时延，
f
c
为载波，
u
n
(t)
表示噪声信号；
(2)
对接收信号进行匹配滤波
、
波束形成处理，得到的输出信号表示为：其中，表示第
m
个发射天线到第
b
个波束指向的信号传播时延，表示第
r
个目标到第
b
个波束指向的信号传播时延，
x
b
＝
[x
b
,y
b
,z
b
]
T
为发射
、
接收波束形成的波束指向；
Q
个位置对应的输出信号表示为：
(3)
开始迭代，每次迭代均通过峰值检测搜索当前回波信号中峰值最大的点，将该点作为候选目标，记...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑巧娜，朱进，夏双志，刘文旭，张英豪，董立杰，左晓思，吕飞飞，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：