本发明专利技术公开了一种基于多频点回波幅度逆序统计量的低空目标检测方法。主要解决现有技术在多径环境下对低空目标检测性能差的问题。其实现步骤是：1）对雷达接收到的多频点回波信号进行匹配滤波和线性检波，输出信号包络；2）从信号包络中选取检测单元和参考单元；3）对检测单元数据逆序排列，得到一组逆序数据；4）估计反射系数并计算最优K值；5）利用最优K值和逆序数据计算回波信号的检测量；6）利用参考单元数据采用单元平均方法估计杂波幅度；7）计算检测门限系数；8）利用杂波幅度和门限系数求得回波信号的检测门限；9）将检测值与检测门限比较，判断有无目标。本发明专利技术在低信杂比下检测性能较高，提高了雷达探测低空目标的能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达
，涉及一种多频点非相参积累信号检测方法，可用于宽带雷达在多径环境下的信号检测。
技术介绍
低空、超低空目标难以检测，是雷达面临的四大威胁之一。其主要的难点包括 强烈的地海杂波和难以解决的多径问题。要在强杂波中检测小型飞行目标，雷达波束要有足够的能量指向地面，因此地海反射很强的杂波。同时，除了目标的直达波信号以外，雷达还会接收到地海面产生的反射回波信号，从而形成多径效应。该效应使得雷达接收信号在幅度和相位上发生变化，回波中常出现尖峰导致目标检测的虚警概率增加，影响雷达对目标的检测性能，目标回波概率密度函数的时变特性，难以保证恒虚警概率的检测概率。现代雷达多采用频率分集技术或频率捷变技术，不仅能够获得时不变的目标回波概率密度函数，而且可利用多频点信号积累来减小多径效应的影响。针对以上问题，S.L. Wilson 等人在 “Radar detection in multipath, IEEProc. -Radar, Sonar Navig, Vol. 146, No. I, February 1999”文章中，提出利用 M/N检测方法解决多径环境下的目标检测问题，M是超过检测门限的脉冲个数，N是总脉冲个数，当超过门限的脉冲个数超过M时，则作出有目标的判决，反之判定无目标。研究表明，M/N检测方法在低信杂比的情况下，检测性能较差，尤其是在复杂的地海杂波环境下，当低空目标的回波与多径回波相消时，低信杂比的回波难以超过检测门限，会导致目标漏警，同时，需要两级门限检测，其第一级检测需要N次检测，第二级检测需要一次检测，检测次数多，运算量较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述已有技术的不足，提出了一种多频点回波幅度逆序统 计量的低空目标检测方法，以减小目标漏警，提高雷达在低信杂比下的检测能力。实现本专利技术目的的技术思路是利用逆序统计量和多频点非相参积累方法，根据多径条件下回波信号统计特性，实现对低空目标的恒虚警检测，其实现步骤包括如下I)对雷达接收到的多频点回波脉冲进行匹配滤波，得到观测数据f ;2)对观测数据Jf进行线性检波，获得输出信号包络J> =间，其中，I · I表示模值；3)取输出信号包络5·中同一距离单元的数据作为检测单元数据A，分别在每个检测单元后选取m个参考单元,得到M个参考单元的数据6，其中，h=l，2“％Nf, 1=1，2···，Μ,M=mXNf, M为参考单元个数，Nf为检测单元个数；4)对检测单元数据瓦进行降序排列，获得一组逆序的数据/^5)根据雷达检测环境、天线极化方式以及信号擦地角的大小，利用如下公式来估计反射系数P P=P0Dps,其中，P C1为多径反射区域的菲涅尔反射系数，D为多径反射面的扩散因子，P s为多径反射面的散射因子；6)根据反射系数P计算检测参数K的最优值，其中，K表示该检测方法的频点积累个数，计算公式如下权利要求1.一种，包括如下步骤 1)对雷达接收到的多频点回波脉冲进行匹配滤波，得到观测数据f; 2)对观测数据i进行线性检波，获得输出信号包络. >=|· |，其中，I · I表示模值； 3)取输出信号包络J5中同一距离单元的数据作为检测单元数据A，分别在每个检测单元后选取m个参考单元,得到M个参考单元的数据g，其中，h=l,2…，Nf, 1=1, 2···，M,M=mXNf,M为参考单元个数，Nf为检测单元个数； 4)对检测单元数据瓦进行降序排列，获得一组逆序的数据多W； 5)根据雷达检测环境、天线极化方式以及信号擦地角的大小，利用如下公式来估计反射系数P P = P 0D P s 其中，P ^为多径反射区域的菲涅尔反射系数，D为多径反射面的扩散因子，Ps为多径反射面的散射因子； 6)根据反射系数P计算检测参数K的最优值，其中，K表示该检测方法的频点积累个数，计算公式如下2.根据权利要求I所述的方法，其中，步骤9)所述的利用恒虚警门限计算方法计算回波信号的检测门限系数β，按如下步骤进行 (9a)计算回波信号的检测统计量z在无目标时的概率密度函数fz(z)全文摘要本专利技术公开了一种。主要解决现有技术在多径环境下对低空目标检测性能差的问题。其实现步骤是1)对雷达接收到的多频点回波信号进行匹配滤波和线性检波，输出信号包络；2)从信号包络中选取检测单元和参考单元；3)对检测单元数据逆序排列，得到一组逆序数据；4)估计反射系数并计算最优K值；5)利用最优K值和逆序数据计算回波信号的检测量；6)利用参考单元数据采用单元平均方法估计杂波幅度；7)计算检测门限系数；8)利用杂波幅度和门限系数求得回波信号的检测门限；9)将检测值与检测门限比较，判断有无目标。本专利技术在低信杂比下检测性能较高，提高了雷达探测低空目标的能力。文档编号G01S7/41GK102944873SQ20121049322公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日专利技术者曹运合, 王园园, 刘峥 申请人:西安电子科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于多频点回波幅度逆序统计量的低空目标检测方法，包括如下步骤：1）对雷达接收到的多频点回波脉冲进行匹配滤波，得到观测数据2）对观测数据????进行线性检波，获得输出信号包络其中，|·|表示模值；3）取输出信号包络中同一距离单元的数据作为检测单元数据分别在每个检测单元后选取m个参考单元，得到M个参考单元的数据其中，h=1，2…,Nf，l=1,2…,M，M=m×Nf，M为参考单元个数，Nf为检测单元个数；4）对检测单元数据进行降序排列，获得一组逆序的数据5）根据雷达检测环境、天线极化方式以及信号擦地角的大小，利用如下公式来估计反射系数ρ：ρ=ρ0Dρs其中，ρ0为多径反射区域的菲涅尔反射系数，D为多径反射面的扩散因子，ρs为多径反射面的散射因子；6）根据反射系数ρ计算检测参数K的最优值，其中，K表示该检测方法的频点积累个数，计算公式如下：K=[1.5Nf]+10.5≤|ρ|≤0.7[1.2Nf]0.7<|ρ|≤0.9其中，[·]表示不大于该数的最小整数；7）对步骤4）中逆序数据的前K个数据求和，得到回波信号的检测量8）利用步骤3）的参考单元数据采用单元平均方法估计检测单元中的杂波幅度计算公式如下：u~=1MΣl=1Mr~l;9）根据已知的雷达虚警概率Pfa、检测单元个数Nf以及参考单元个数M，利用恒虚警门限计算方法计算回波信号的检测门限系数β；10）根据杂波幅度和检测门限系数β，求得回波信号的检测门限11）将步骤7）中的检测值与检测门限ZT比较，进行有无目标的判断，当时，判定回波信号中有目标，当时，判定回波信号中没有目标，检测过程结束。FDA00002477596300011.jpg,FDA00002477596300012.jpg,FDA00002477596300013.jpg,FDA00002477596300014.jpg,FDA00002477596300015.jpg,FDA00002477596300016.jpg,FDA00002477596300017.jpg,FDA00002477596300018.jpg,FDA000024775963000110.jpg,FDA000024775963000111.jpg,FDA000024775963000112.jpg,FDA000024775963000113.jpg,FDA000024775963000114.jpg,FDA00002477596300021.jpg,FDA00002477596300022.jpg,FDA00002477596300023.jpg,FDA00002477596300024.jpg,FDA00002477596300025.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹运合，王园园，刘峥，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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