基于外辐射源雷达的慢速弱目标检测方法.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CN106199547A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201610504925.9(22)申请日2016.06.30(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市太白南路2号(72)发明人王俊陈刚苏思元(74)专利代理机构西安睿通知识产权代理事务所(特殊普通合伙)61218代理人惠文轩(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称基于外辐射源雷达的慢速弱目标检测方法(57)摘要本发明属于雷达技术领域，公开了基于外辐射源雷达的慢速弱目标检测方法。该方法包括如下步骤：将接收天线划分为m个等距重叠的子阵，获取m个等距重叠的子阵接收的子信号以及参考天线接收的参考信号，计算得到第一协方差矩阵，对其进行特征分解得到特征值及对应的特征向量，对特征向量进行正交化，利用较大的M个特征值对应的正交化后的特征向量构造干扰子空间，将子信号的求和信号投影到干扰子空间的正交子空间中以获得目标回波信号，对参考信号与目标回波信号作距离-多普勒二维相关得到相关矩阵，对相关矩阵进行恒虚警检测得到慢速弱目标的目标信息。本发明能够提高目标的检测信噪比，实现对慢速弱目标的有效检测。CN106199547ACN106199547A权利要求书1/2页1.一种基于外辐射源雷达的慢速弱目标检测方法，所述外辐射源雷达设置有参考天线和接收天线，所述参考天线指向所述外辐射源雷达的辐射源，所述接收天线指向所述慢速弱目标所在的观测区，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：将所述接收天线划分为m个等距重叠的子阵，m为≥2的整数；S2：获取m个等距重叠的子阵接收的m个子信号以及所述参考天线接收的参考信号；S3：计算所述m个子信号中每个子信号的协方差矩阵，得到m个协方差矩阵，对所述m个协方差矩阵求平均得到平均协方差矩阵，并将所述平均协方差矩阵与其共轭转置矩阵相乘得到第一协方差矩阵，并对所述第一协方差矩阵进行特征分解得到k个特征值以及每个特征值对应的特征向量，进而对k个特征向量进行正交化，得到所述k个特征值中每个特征值对应的正交化后的特征向量，k为≥1的整数；S4：从所述k个特征值中选取较大的M个特征值，利用所述M个特征值对应的正交化后的特征向量构成干扰子空间，对所述m个子信号求和得到求和信号；将所述求和信号投影到所述干扰子空间的正交子空间，以获得目标回波信号；其中，M为整数，1≤M≤k；S5：对所述参考信号与所述目标回波信号作距离-多普勒二维相关，得到相关矩阵；S6、对所述相关矩阵进行恒虚警检测，得到所述慢速弱目标的目标信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，所述将所述求和信号投影到所述干扰子空间的正交子空间，以获得目标回波信号，包括：利用预设的第一计算式将所述求和信号投影到所述干扰子空间的正交子空间，以获得H-1H目标回波信号；其中，所述预设的第一计算式包括：v[n]＝d(θ)d，d＝ssur-Q(QQ)Qssur，式中，v[n]表示目标回波信号，n表示采样次数，a(θ)表示空间匹配滤波器权系数，θ表示波束指向，d表示m个子信号的求和信号经干扰抑制后的剩余信号，ssur表示m个子信号的求和信号，Q表示M个特征值对应的正交化后的特征向量张成的干扰子空间，H表示共轭转置运算，-1表示逆运算。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S5具体包括：利用预设的第二计算式对所述参考信号与所述目标回波信号作距离-多普勒二维相关，得到相关矩阵；其中，所述预设的第二计算式为：其中，ξ[l，p]表示相关矩阵，v[n]表示目标回波信号，n表示采样次数，sref[n-l]表示参考信号，l表示时延单元，*表示共轭运算，p表示多普勒频移单元，N为正整数。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤S6具体包括以下子步骤：S6a：将所述相关矩阵在同一距离维求平均，并利用所得的每一距离维的第一平均值对该距离维进行归一化处理；S6b：将归一化处理后的相关矩阵在同一多普勒维求平均，并分别以所得的每一多普勒维的第二平均值作为门限值，对该多普勒维中的元素进行判决：若该多普勒距离维中的元素大于该第二平均值，则保留该多普勒距离维中的元素；若该多普勒距离维中的元素不大于该第二平均值，则将该多普勒距离维中的元素置零。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述接收天线为包含15个阵元天线，阵列间距为半波长的均匀线阵；步骤S1具体包括：2CN106199547A权利要求书2/2页将所述接收天线划分为8个等距重叠的子阵，且所述8个等距重叠的子阵中的每个子阵包含8个阵元天线。3CN106199547A说明书1/6页基于外辐射