復(fù)雜雜波邊緣環(huán)境下雷達(dá)目標(biāo)自適應(yīng)融合檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)雜雜波邊緣環(huán)境下雷達(dá)目標(biāo)自適應(yīng)融合檢測方法，屬于雷達(dá)信號處理領(lǐng)域。在雜波邊緣可能同時(shí)出現(xiàn)在前后滑窗中的復(fù)雜雜波環(huán)境下，為了克服現(xiàn)有恒虛警檢測方法虛警控制能力差、檢測性能下降、運(yùn)算量過大等不足，本發(fā)明提出一種復(fù)雜雜波邊緣環(huán)境下雷達(dá)目標(biāo)自適應(yīng)融合檢測方法；該方法基于相鄰參考數(shù)據(jù)差值進(jìn)行均勻性判決，能自適應(yīng)于雜波邊緣數(shù)目和位置的變化，判斷雜波邊緣與待檢測距離單元相對位置，篩選出能代表待檢測距離單元雜波背景的均勻參考數(shù)據(jù)，并融合形成檢測閾值；在保持恒虛警率特性的同時(shí)，有效提高雷達(dá)在復(fù)雜雜波邊緣環(huán)境中的虛警控制能力和檢測性能，避免了循環(huán)或迭代操作，計(jì)算量小，便于工程實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】復(fù)雜雜波邊緣環(huán)境下雷達(dá)目標(biāo)自適應(yīng)融合檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明隸屬于雷達(dá)信號處理領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)雜雜波邊緣環(huán)境下雷達(dá)目標(biāo)自適應(yīng)融合檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雷達(dá)是軍事和民用領(lǐng)域中利用無線電波探測目標(biāo)的重要工具。雷達(dá)自動檢測中的虛警問題是雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不可回避的重要問題之一。恒虛警率(CFAR)技術(shù)是雷達(dá)自動檢測系統(tǒng)中控制虛警率的重要手段，在雷達(dá)自動檢測過程中起著極其重要的作用。CFAR設(shè)計(jì)的目的是提供適應(yīng)于背景雜噪和干擾變化的檢測閾值，使自動目標(biāo)檢測過程具有恒定的虛警概率。
[0003]雜波邊緣描述的是檢測背景不同特性區(qū)域間的過渡區(qū)情況，這種情況的典型例子是降雨區(qū)的邊緣、海洋陸地交界處等。若檢測單元處于弱雜波區(qū)，而參考滑窗中其它一些參考單元處于強(qiáng)雜波區(qū)，那么即使信噪比很大也會對目標(biāo)檢測產(chǎn)生覆蓋效應(yīng)，檢測概率和虛警概率都會下降。若檢測單元處于強(qiáng)雜波區(qū)，而其它一些參考單元處于弱雜波區(qū)，那么虛警概率會急劇上升。這個問題是雷達(dá)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的一個重要問題，經(jīng)典的單元平均(CA)-CFAR檢測器在雜波邊緣環(huán)境下檢測性能急劇下降且虛警率過分上升。作為CA-CFAR檢測器的修正方案，選大(GO) -CFAR檢測方法是專門針對雜波邊緣情況的解決方案，GO-CFAR方法取前后滑窗兩個局部估計(jì)中的較大者，作為檢測器總的雜波功率水平估計(jì)，能有效應(yīng)對雜波邊緣出現(xiàn)在單個滑窗的情況；但當(dāng)雜波局部非均勻性增大時(shí)，極可能出現(xiàn)前后滑窗均存在雜波邊緣的復(fù)雜情況，此時(shí)GO-CFAR方法的虛警控制能力下降，無法滿足CFAR檢測要求。另外，有序統(tǒng)計(jì)(OS)類CFAR檢測方法基于參考樣本的有序序列，通過選擇代表性的參考數(shù)據(jù)估計(jì)未知雜波功率強(qiáng)度，有效改善了檢測方法的多目標(biāo)分辨能力，但此類方法在雜波邊緣中的虛警控制能力仍難以滿足CFAR檢測要求。除此之外，目前的大部分自適應(yīng)CFAR檢測方法通過循環(huán)迭代刪除技術(shù)挑選代表性參考數(shù)據(jù)，其中涉及的復(fù)雜循環(huán)或迭代操作導(dǎo)致了巨大的計(jì)算量，制約了這類自適應(yīng)CFAR檢測方法在復(fù)雜雜波邊緣背景下的有效應(yīng)用。
[0004]實(shí)際應(yīng)用中，雜波邊緣可能同時(shí)出現(xiàn)在前后滑窗中。為得到待檢測距離單元雜波背景的平均功率水平估計(jì)，需確定雜波邊緣和待檢測距離單元的相對位置，選擇能代表待檢測距離單元雜波背景的參考單元，用于計(jì)算檢測閾值。由于雜波邊緣可能同時(shí)出現(xiàn)在前后滑窗中，且其空間位置也是未知的，因此，準(zhǔn)確判斷雜波邊緣位置，有效融合參考數(shù)據(jù)中的可用信息，設(shè)計(jì)簡單有效的自適應(yīng)CFAR檢測方法，使之自適應(yīng)于雜波邊緣變化，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1.要解決的技術(shù)問題
在復(fù)雜雜波邊緣環(huán)境下，為了克服現(xiàn)有CFAR檢測方法虛警控制能力差、檢測性能下降、運(yùn)算量過大等問題，本發(fā)明基于相鄰參考數(shù)據(jù)差值進(jìn)行均勻性判決，篩選出能代表待檢測距離單元雜噪背景的均勻參考數(shù)據(jù)，并融合形成檢測閾值，提出復(fù)雜雜波邊緣環(huán)境下雷達(dá)目標(biāo)自適應(yīng)融合檢測方法，在準(zhǔn)確判斷雜波邊緣與待檢測距離單元相對位置的基礎(chǔ)上，提高雷達(dá)在復(fù)雜雜波邊緣環(huán)境中的虛警控制能力和檢測性能。
[0006]2.技術(shù)方案
本發(fā)明所述復(fù)雜雜波邊緣環(huán)境下雷達(dá)目標(biāo)自適應(yīng)融合檢測方法包括以下技術(shù)措施:
步驟I獲取參考數(shù)據(jù)，進(jìn)行方差估計(jì)，計(jì)算相鄰參考數(shù)據(jù)差值
以待檢測距離單元觀測值z為中心，在其前后分別取#個距離單元的雷達(dá)回波視頻觀
測值，構(gòu)成2#個參考數(shù)據(jù)(X說,m=\X…),
計(jì)算所有21?個參考數(shù)據(jù)的方差估計(jì)值#，即
【權(quán)利要求】
1.復(fù)雜雜波邊緣環(huán)境下雷達(dá)目標(biāo)自適應(yīng)融合檢測方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟I獲取參考數(shù)據(jù)，進(jìn)行方差估計(jì)，計(jì)算相鄰參考數(shù)據(jù)差值 以待檢測距離單元觀測值Z為中心，在其前后分別取#個距離單元的雷達(dá)回波視頻觀測值，構(gòu)成2#個參考數(shù)據(jù)(X播)； 計(jì)算所有21?個參考數(shù)據(jù)的方差估計(jì)值d3，即
【文檔編號】G01S7/41GK103995258SQ201410248860
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】簡濤, 何友, 熊偉, 蘇峰, 平殿發(fā), 王海鵬, 周強(qiáng) 申請人:中國人民解放軍海軍航空工程學(xué)院