基于四维稳态杂波图的强杂波背景下低慢小目标检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113625267A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202110942334.0(22)申请日2021.08.17(71)申请人中国人民解放军32802部队地址100083北京市海淀区北四环中路226号(72)发明人温志津刘阳李晋徽晋晓曦牛余凯(74)专利代理机构北京丰浩知识产权代理事务所(普通合伙)11781代理人李学康(51)Int.Cl.G01S13/88(2006.01)G01S7/35(2006.01)G01S7/36(2006.01)G01S7/40(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图7页(54)发明名称基于四维稳态杂波图的强杂波背景下低慢小目标检测方法(57)摘要本发明公开了一种基于四维稳态杂波图的强杂波背景下低慢小目标检测方法，其具体步骤包括：杂波图编码管理，从目标回波数据中生成每个方位和俯仰波位组合对应的杂波图，并根据波位对杂波图进行编码管理；对极慢速目标检测时，采用静态杂波图模式，并在规定的时间段内进行电磁环境数据采集；设置杂波图更新条件，杂波图采用定时更新或者根据更新条件进行更新；对每个杂波图的初始的二维矩阵进行赋零操作；启动杂波图建图过程；对杂波图进行更新，得到更新后的杂波图；依次进行数字波束形成、脉冲压缩、MTD处理后，得到幅度谱数据，进行超杂波检测。本发明降低了杂波的检测概率，提升了重杂波条件下低慢小目标检测概率。CN113625267ACN113625267A权利要求书1/2页1.一种基于四维稳态杂波图的强杂波背景下低慢小目标检测方法，其特征在于，其具体步骤包括：S1，杂波图编码管理，利用低慢小目标探测雷达获取目标回波数据，根据低慢小目标探测雷达扫描范围和波束宽度，对低慢小目标探测雷达发射电磁波的波位进行波位标号，每个方位波位为Ai,俯仰波位为Ej，其中，i＝0,1,…N，i为方位波位序号，N为方位波位总数，j＝0,1,…M，j为俯仰波位序号，M为俯仰波位总数，从目标回波数据中生成每个方位和俯仰波位组合对应的杂波图，并根据波位对杂波图进行编码管理，方位波位Ai和俯仰波位Ej所构成的波位组合对应的杂波图记为每个杂波图用二维矩阵表示，该二维矩阵的矩阵维度为距离r×速度v，矩阵元素为对目标回波数据依次进行数字波束形成、脉冲压缩、MTD处理后得到的幅度谱数据；S2，对极慢速目标检测时，采用静态杂波图模式，并在规定的时间段内进行电磁环境数据采集；S3，设置杂波图更新条件，杂波图采用定时更新或者根据更新条件进行更新；S4，对每个杂波图的初始的二维矩阵进行赋零操作；S5，启动杂波图建图过程，当低慢小目标探测雷达完成第1圈扫描后，对应的杂波图为对在第1圈扫描后的波位组合Ai,Ej下得到的目标回波数据，依次进行数字波束形成、脉冲压缩、MTD处理后得到的幅度谱数据；当低慢小目标探测雷达完成第k圈扫描后，对杂波图进行更新，得到更新后的杂波图为：S6，低慢小目标探测雷达进行n圈扫描后，更新后的杂波图为：该计算过程等效为对每圈数据进行等权重平均计算，即：即完成对n圈扫描后得到的所有幅度谱数据的平均计算，得到并保存每个波位组合对应的杂波图结束杂波图建图过程，n≥10；S7，超杂波检测，将低慢小目标探测雷达第m(m>n)圈扫描后得到的目标回波数据，依次进行数字波束形成、脉冲压缩、MTD处理后，得到幅度谱数据，将幅度谱数据与已建立的杂波图进行超杂波检测，即在杂波图中统计环境杂波幅度数据，将幅度谱数据与环境杂波幅度数据进行比较，超过环境杂波背景幅度一定门限即认为检测出目标。2.如权利要求1所述的基于四维稳态杂波图的强杂波背景下低慢小目标检测方法，其特征在于，超杂波检测的详细过程包括：所述的低慢小目标探测雷达扫描完成1圈扫描后得到的某一波位组合下的目标回波数据，该目标回波数据为q×r×v维的三维矢量矩阵Darray，其中，q为接收通道数，r为每个脉冲的距离采样点数，v为脉冲数，对该目标回波数据进行数字波束形成DBF，得到DBF后的两维2CN113625267A权利要求书2/2页矢量数据DDBF,在距离维度上对DDBF进行脉冲压缩处理，得到两维脉压后矢量数据DDPC，在脉冲维度上对脉压后矢量数据DDPC进行MTD处理，再对处理结果进行取模处理，得到两维(距离×速度)矢量数据所述的将幅度谱数据与已建立的杂波图进行超杂波检测，雷达进行第m圈扫描后，扫描至波位(Ai,Ej)处，在距离‑速度刻度(rp,vq)处的距离‑速度检测标记为：其中，为雷达进行第m圈扫描后，扫描至波位(Ai,Ej)处，在距离‑速度刻度(rp,vq)处得到的包括距离和速度的两维探测数据，为雷达进行第n圈扫描后，扫描至波位(Ai,Ej)处，在距离‑速度刻度(rp,vq