一种海杂波背景下的时域自适应目标检测方法.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CN111624573A(43)申请公布日2020.09.04(21)申请号202010699846.4(22)申请日2020.07.20(71)申请人上海无线电设备研究所地址200233上海市闵行区中春路1555号(72)发明人王卓群李亚军李雁斌唐琳张志俊邵晟(74)专利代理机构上海元好知识产权代理有限公司31323代理人徐雯琼张妍(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种海杂波背景下的时域自适应目标检测方法(57)摘要本发明公开了一种海杂波背景下的时域自适应目标检测方法，包括如下步骤：步骤S1，数字阵列雷达回波信号进行距离和多普勒处理之后，从邻近距离单元选取样本；步骤S2，通过窄平滑窗截取雷达频域数据；步骤S3，构造协方差矩阵；步骤S4，计算广义似然比，将其作为截取数据的中心频率点计算结果；步骤S5，重复步骤S2～S4，计算所有感兴趣的频率值，检测目标。CN111624573ACN111624573A权利要求书1/2页1.一种海杂波背景下的时域自适应目标检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，数字阵列雷达回波信号进行距离和多普勒处理之后，从邻近距离单元选取样本；步骤S2，通过窄平滑窗截取雷达频域数据；步骤S3，构造协方差矩阵；步骤S4，计算广义似然比，将其作为截取数据的中心频率点计算结果；步骤S5，重复步骤S2～S4，计算所有感兴趣的频率值，检测目标。2.如权利要求1所述的海杂波背景下的时域自适应目标检测方法，其特征在于，所述的步骤S1中：雷达回波数据在距离和多普勒处理后需进行目标检测，雷达目标检测可以表示为二元假设检测问题，即式中，H0为没有目标情况下的假设；H1为存在目标情况下的假设；Z为待检测数据；C表示杂波数据；N表示高斯噪声，S表示目标回波；ft表示目标的多普勒频移；b表示目标的复幅度；由于雷达回波数据量较大，现截取邻近距离单元数据以作为待检测数据Z。3.如权利要求1所述的海杂波背景下的时域自适应目标检测方法，其特征在于，所述的步骤S2中：将待检测数据Z做傅里叶变换，得到频域数据Zf，利用窄平滑窗平滑截取待检测频域数据Zf；定义滑动矩形窗函数为式中，rect(·)为矩形窗函数；x为数值；以频率fk为中间频率，在频域数据Zf左右两侧各截取m点，得到(2m+1)×1的截取后数据式中，n表示截取数据的时序数，且1≤n≤2m+1；k表示第k段截取数据。4.如权利要求1所述的海杂波背景下的时域自适应目标检测方法，其特征在于，所述的步骤S3中：用截取后的小段回波数据构造协方差矩阵为则式中，为的转置。2CN111624573A权利要求书2/2页5.如权利要求1所述的海杂波背景下的时域自适应目标检测方法，其特征在于，所述的步骤S4中：计算广义似然比(generalizedlikelihoodratio,GLR)：式中，Sf为以频率fk为中间频率的截取距离段内目标信号频域数据；γ为判决阈值。6.如权利要求1所述的海杂波背景下的时域自适应目标检测方法，其特征在于，所述的步骤S5包括：判断是否所有感兴趣频率都已经计算了广义似然比，如果没有计算完成，则重复步骤S2～步骤S4，并依据式(5)检测目标。3CN111624573A说明书1/4页一种海杂波背景下的时域自适应目标检测方法技术领域[0001]本发明涉及一种海杂波抑制方法，具体涉及一种海杂波背景下的时域自适应目标检测方法。背景技术[0002]海杂波来自于被雷达发射信号照射的海面后向散射回波，雷达在检测海面舰船目标时，必须克服海杂波影响。海杂波受雷达极化方式、工作频率、海情、风向等因素影响，呈现出明显非平稳、非高斯性，当海面微弱目标的雷达反射截面积很小时，目标信号常常淹没在海杂波和噪声中，因此，急需研究在海杂波影响条件下的目标检测方法。[0003]目前国内有专利CN108872947A(“一种基于子空间技术的海杂波抑制方法”)介绍了一种基于子空间技术的海杂波抑制方法，该方法主要依据雷达系统单极子的距离多普勒谱矩阵统计单极子交叉组阵中高信噪比谱点的位置向量，通过交叉环内对应的幅度校准值以及相位校准值对第一单极子以及第二单极子交叉环环天线的距离多普勒谱校准。海杂波正负一阶谱区域内通过正负一阶峰边界构建正负一阶峰区域通过校准后单极子交叉环组阵的距离多普勒谱向量构建第一以及第二正交投影矩阵。该方法可有效抑制海杂波影响，但计算过程较为复杂，不利于工程化应用。[0004]专利CN102914769A(“基于联合分形的海杂波背景下小目标检测方法”)介绍了一种基于联合分形的海杂波背景下小目标检测方法，该方法将加性模型的检测问题转化为分类问题，即将目标是否存在