一种雨杂波环境下连续波雷达分形检测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115963464A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211701310.7G06F17/14(2006.01)(22)申请日2022.12.29(71)申请人中国电子科技集团公司第五十四研究所地址050081河北省石家庄市中山西路589号第五十四所情报侦察与指控专业部申请人桂林电子科技大学(72)发明人王琳王海涛李宝莲张梦宇莫雨静尤鹏杰纪传胤(74)专利代理机构河北东尚律师事务所13124专利代理师王文庆(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)G01S13/66(2006.01)G06F18/10(2023.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种雨杂波环境下连续波雷达分形检测方法(57)摘要本发明公开了一种雨杂波环境下连续波雷达分形检测方法，可解决对雨杂波主瓣区域内的微弱目标回波进行有效检测问题。其实现步骤是：对天线接收信号进行去调频和两维FFT处理，获得包含云雨反射的杂波以及微弱动目标回波复包络信号；进行归一化和恒虚警检测，获得大能量峰值检测点；构建检测点的分形处理数据；在求解不同维度分形向量的基础上，获得不同维度分形特征均值与方差；根据分形特征实现对目标回波检测。本发明可以应用于连续波雷达中，实现当雷达天线接收信号包含大量雨杂波时，有效消除有雨杂波引起的虚警，同时利用恒虚警和分形两步检测方法，具备在雨杂波主瓣区域内对微弱目标回波检测能力。CN115963464ACN115963464A权利要求书1/2页1.一种雨杂波环境下连续波雷达分形检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：对连续波雷达接收的信号进行去调频和两维FFT处理，获得包含云雨反射的杂波以及微弱动目标回波的复包络信号Sc(n,i)，n＝1,2，...N,i＝1,2,...I，N表示距离单元总数，I表示多普勒单元总数；步骤2：对Sc(n,i)沿多普勒维按照如下式子进行归一化操作，得到归一化后的回波点信号Secho(n,i)：其中，步骤3：对每一个归一化后的回波点信号Secho(n,i)进行恒虚警检测，当Secho(n,i)的幅度小于检测门限η时，则直接判定Secho(n,i)为非目标检测点，设定检测结果Sdet(n,i)＝0，该回波点检测结束；否则，转到步骤4继续执行；步骤4：构建回波点信号Secho(n,i)的分形处理矩阵Sx(k,m)：Sx(k,m)＝Secho(n‑Rra+k‑1,i‑Rdo+m‑1),k＝1,2,…,2Rra+1,m＝1,2,…,2Rdo+1其中，Rra和Rdo分别为分形处理的距离单位范围和多普勒单位范围；步骤5：求解分形处理矩阵Sx的最大值Smax，判断Smax是否等于Secho(n,i)，如果不等于则直接判定其为非目标检测点，设定检测结果Sdet(n,i)＝0，该回波点检测检测结束，否则转到步骤6继续执行；步骤6：利用分形处理矩阵Sx(k,m)求解回波点信号Secho(n,i)在p维的分形向量Xp，p取值分别为2和3；步骤7：求解p维分形向量Xp的均值和方差其中，B表示p维分形向量Xp的长度；步骤8：求解第2维和第3维分形均值的比值Ra和方差最大值VM：步骤9：判断Ra是否大于门限以及VM是否小于门限如果都满足，则判定Secho(n,i)为目标回波检测点，设定检测结果Sdet(n,i)＝1，否则判定Secho(n,i)为非目标检测点，设定检测结果Sdet(n,i)＝0。2.根据权利要求1所述的一种雨杂波环境下连续波雷达分形检测方法，其特征在于，步2CN115963464A权利要求书2/2页骤6中，Xp的具体求解步骤如下：步骤6‑1，设定回波点信号Secho(n,i)在p维的分形向量为Xp空集，即Xp＝[]；步骤6‑2，初始化距离点s＝1；步骤6‑3，更新分形向量Xp如下：Xp＝[XpSzSy]其中，Sz和Sy分别表示分形处理矩阵Sx(k,m)在多普勒右半边和左半边的数据，具体表达式如下：Sz＝[Sx(Rra+1+s,Rdo+1+p‑s)Sx(Rra+1‑s,Rdo+1+p‑s)]Sy＝[Sx(Rra+1+s,Rdo+1‑p+s)Sx(Rra+1‑s,Rdo+1‑p+s)]步骤6‑4，更新距离起始点s＝s+1，如果s小于p则转到步骤6‑3继续执行，否则运行结束。3CN115963464A说明书1/5页一种雨杂波环境下连续波雷达分形检测方法技术领域[0001]本发明属于雷达技术领域，涉及雷达目标检测，具体来说是一种雨杂波环境下连续波雷达分形检测方法，主要应用于云雨等复杂气象探测环境下，实现在雨杂波主瓣区域内对微弱目标回波进行有效检测。背景技术[0002]随着无人飞行技术的发展，要求连续波情报侦察雷达具备城市、郊区、