海雜波背景下子帶自適應(yīng)glrt-ltd檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種在海雜波背景下的子帶自適應(yīng) 化RT-LTD (廣義似然比-線性口限檢測(cè)器）的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 海雜波背景下微弱目標(biāo)檢測(cè)一直是海洋監(jiān)視雷達(dá)的主要任務(wù)之一。針對(duì)空變和時(shí) 變的海雜波統(tǒng)計(jì)特性，采用匹配于海雜波特性的自適應(yīng)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法被認(rèn)為是行之有效 的途徑。匹配于海雜波特性的自適應(yīng)檢測(cè)器一般包含兩部分；自適應(yīng)海雜波抑制和目標(biāo)回 波的匹配濾波器接收。現(xiàn)有的自適應(yīng)檢測(cè)器大多基于下面兩個(gè)基本假設(shè)：海雜波相干累積 時(shí)間之內(nèi)是平穩(wěn)的；下相當(dāng)大的距離范圍海雜波是空間均勻的。但是，實(shí)際情況是；海雜波 是短時(shí)平穩(wěn)但長(zhǎng)時(shí)非平穩(wěn)的，在局部距離區(qū)間上均勻而在大的距離區(qū)間內(nèi)非均勻。上述兩 個(gè)基本條件不滿足時(shí)，自適應(yīng)檢測(cè)方法的性能會(huì)嚴(yán)重下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明的目的在于提出海雜波背景下子帶自適應(yīng)化RT-LTD檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì) 海雜波背景下微弱目標(biāo)的檢測(cè)。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予W實(shí)現(xiàn)。
[0005] 海雜波背景下子帶自適應(yīng)化RT-LTD檢測(cè)方法包括W下步驟：
[0006] 步驟1，利用雷達(dá)接收海面回波信號(hào)，利用離散傅里葉變換調(diào)制濾波器組對(duì)雷達(dá)接 收的海面回波信號(hào)進(jìn)行子帶分解，得出離散傅里葉變換調(diào)制濾波器組中每個(gè)子帶濾波器的 子帶分解信號(hào)，第k個(gè)子帶濾波器的子帶分解信號(hào)表示為Xk;k = -K，-K+1，. . K-1，K，K是離 散傅里葉變換調(diào)制濾波器組的正頻子帶數(shù)；
[0007] 步驟2,對(duì)第k個(gè)子帶濾波器的子帶分解信號(hào)Xk進(jìn)行下K 1采樣，得到對(duì)應(yīng)的下K 1 采樣后信號(hào)，Ki為大于1的自然數(shù)；
[000引步驟3,確定第k個(gè)子帶濾波器對(duì)應(yīng)的海雜波Pareto幅度分布模型的尺度參數(shù)入k 和形狀參數(shù)nk;
[0009] 步驟4,得出第k個(gè)子帶經(jīng)下Ki采樣后的子帶自適應(yīng)化RT-LTD檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量，
[0010]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 海雜波背景下子帶自適應(yīng)GLRT-LTD檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1，利用雷達(dá)接收海面回波信號(hào)，利用離散傅里葉變換調(diào)制濾波器組對(duì)雷達(dá)接收的 海面回波信號(hào)進(jìn)行子帶分解，得出離散傅里葉變換調(diào)制濾波器組中每個(gè)子帶濾波器的子帶 分解信號(hào)，第k個(gè)子帶濾波器的子帶分解信號(hào)表示為Xk;k= -K，-K+l，. .K-l，K，K是離散傅 里葉變換調(diào)制濾波器組的正頻子帶數(shù)； 步驟2,對(duì)第k個(gè)子帶濾波器的子帶分解信號(hào)Xk進(jìn)行下Ki采樣，得到對(duì)應(yīng)的下Ki采樣 后信號(hào)為大于1的自然數(shù)； 步驟3,確定第k個(gè)子帶濾波器對(duì)應(yīng)的海雜波Pareto幅度分布模型的尺度參數(shù)Ak和 形狀參數(shù)nk; 步驟4,得出第k個(gè)子帶經(jīng)下Ki采樣后的子帶自適應(yīng)GLRT-LTD檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量，
其中，I?I表示取模值，M=N/KpN表示雷達(dá)接收信號(hào)的累計(jì)脈沖數(shù)目，pk是第k個(gè) 子帶對(duì)應(yīng)的下K,采樣后信號(hào)的多普勒導(dǎo)向矢量，是第k個(gè)子帶濾波器的子帶雜波的歸 一化協(xié)方差矩陣，是第k個(gè)子帶對(duì)應(yīng)的下1采樣后信號(hào)中待檢測(cè)距離單元的信號(hào)，上 標(biāo)H表示矩陣的共軛，上標(biāo)-1表示矩陣的逆； 設(shè)定恒虛警門限，如果第k個(gè)子帶經(jīng)下&采樣后的子帶自適應(yīng)GLRT-LTD檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量 ^大于或等于設(shè)定的恒虛警門限，則說(shuō)明第k個(gè)子帶對(duì)應(yīng)的下1采樣后信號(hào)的待檢測(cè)距 離單元存在目標(biāo)信號(hào)，否則，說(shuō)明第k個(gè)子帶對(duì)應(yīng)的下&采樣后信號(hào)的待檢測(cè)距離單元沒(méi) 有目標(biāo)信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的海雜波背景下子帶自適應(yīng)GLRT-LTD檢測(cè)方法，其特征在于，在 步驟1中，所述第k個(gè)子帶濾波器的子帶分解信號(hào)Xk為： Xk=X*hk 其中，X表示雷達(dá)接收的回波信號(hào)，*表示卷積運(yùn)算，hk為離散傅里葉變換調(diào)制濾波器 組中第k個(gè)子帶濾波器的時(shí)域表達(dá)形式。
3. 如權(quán)利要求1所述的海雜波背景下子帶自適應(yīng)GLRT-LTD檢測(cè)方法，其特征在于，在 步驟3中，第k個(gè)子帶對(duì)應(yīng)的下&采樣后信號(hào)的待檢測(cè)距離單元的信號(hào)包含N/K:個(gè)幅度數(shù) 據(jù)；M =N/Ki，將所述N/Kif海雜波幅度數(shù)據(jù)分別表示為rr2,. . . .，rM; 對(duì)M個(gè)海雜波幅度數(shù)據(jù)進(jìn)行升序排列，得到一個(gè)遞增的序列rw，re)，. . . .，，根據(jù)下 式得出心和弋：
其中，round(NaD表示最接近Na^勺整數(shù)，round(Na2)表示最接近Na2的整數(shù)；a1 和〇2分別為設(shè)定值，〇〈aZLCKayi; 建立關(guān)于Pareto幅度分布模型的尺度參數(shù)和形狀參數(shù)的方程組：
令％的取值為弋，令％的取值為42，將&和％代入關(guān)于上述方程組中，得出第k個(gè) 子帶濾波器對(duì)應(yīng)的海雜波Pareto幅度分布模型的尺度參數(shù)Xk和形狀參數(shù)qk。
4. 如權(quán)利要求3所述的海雜波背景下子帶自適應(yīng)GLRT-LTD檢測(cè)方法，其特征在于，在 步驟3中，將ai設(shè)置為〇. 5,將a^設(shè)置為0. 75。
5. 如權(quán)利要求1所述的海雜波背景下子帶自適應(yīng)GLRT-LTD檢測(cè)方法，其特征在于，在 步驟4中，采用間接的蒙特卡洛實(shí)驗(yàn)的方法或采用直接的蒙特卡洛實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)設(shè)定恒虛 警門限； 在采用間接的蒙特卡洛實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)設(shè)定恒虛警門限時(shí)，利用參考距離單元的數(shù)目P、 子帶自適應(yīng)廣義似然比線性門限檢測(cè)器的累積樣本數(shù)目M、第k個(gè)子帶的形狀參數(shù)Xk得出 仿真雜波數(shù)據(jù)，根據(jù)得出的仿真雜波數(shù)據(jù)計(jì)算檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量的樣本值，由所有樣本值的直 方圖估計(jì)出給定虛警概率條件下的恒虛警門限； 在采用直接的蒙特卡洛實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)設(shè)定恒虛警門限時(shí)，采用實(shí)測(cè)的海雜波數(shù)據(jù)計(jì)算 檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量^的樣本值，并從所有樣本的直方圖中估計(jì)出給定虛警概率條件下的恒虛警 門限。
6. 如權(quán)利要求1所述的海雜波背景下子帶自適應(yīng)GLRT-LTD檢測(cè)方法，其特征在于，在 步驟4中，第k個(gè)子帶對(duì)應(yīng)的下1采樣后信號(hào)的多普勒導(dǎo)向矢量pk為： pk=aexp(2JrjmK!fdTr) 其中，!11=1，2，..，以1(1，4是多普勒頻率偏移，1\是雷達(dá)脈沖重復(fù)間隔，（1是已知的復(fù) 常數(shù)； 在步驟4中，第k個(gè)子帶濾波器的子帶雜波的歸一化協(xié)方差矩陣為：
其中，P表示參考距離單元的數(shù)目，xRk是第k個(gè)子帶濾波器的子帶分解信號(hào)Xk中第p個(gè)參考距離單元的信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及海雜波背景下子帶自適應(yīng)GLRT-LTD檢測(cè)方法。其具體步驟為：利用離散傅里葉變換(DFT)調(diào)制濾波器組對(duì)雷達(dá)接收的海面回波時(shí)間序列進(jìn)行子帶分解，得出離散傅里葉變換調(diào)制濾波器組中每個(gè)子帶濾波器的子帶分解信號(hào)，第k個(gè)子帶濾波器的子帶分解信號(hào)表示為Xk；對(duì)第k個(gè)子帶濾波器的子帶分解信號(hào)Xk進(jìn)行下K1采樣，得到對(duì)應(yīng)的下K1采樣后信號(hào)；確定第k個(gè)子帶濾波器對(duì)應(yīng)的海雜波Pareto幅度分布模型的尺度參數(shù)λk和形狀參數(shù)ηk；得出第k個(gè)子帶經(jīng)下K1采樣后的子帶自適應(yīng)GLRT-LTD檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量設(shè)定恒虛警門限，將各個(gè)子帶的檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量與對(duì)應(yīng)子帶的恒虛警門限進(jìn)行比較，判決目標(biāo)是否存在。
【IPC分類】G01S7-292, G01S7-41
【公開(kāi)號(hào)】CN104569948
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510030360
【發(fā)明人】水鵬朗, 孟慶霞, 劉明
【申請(qǐng)人】西安電子科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日