一种基于分块分段AIC模型的雷达目标检测方法.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CN106093908A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610648401.7(22)申请日2016.08.09(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)发明人王敏王茂森(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3页说明书7页附图2页(54)发明名称一种基于分块分段AIC模型的雷达目标检测方法(57)摘要本发明属于雷达目标检测技术领域，公开了一种基于分块分段AIC模型的雷达目标检测方法，包括：构建分块分段AIC模型并获取雷达目标回波信号，对雷达目标回波信号进行压缩观测，得到雷达目标回波信号的观测值和等效测量矩阵；构造稀疏基矩阵，根据稀疏基矩阵和等效测量矩阵组成压缩传感矩阵，对观测值进行稀疏重构；对稀疏系数估计值进行相干积累和恒虚警检测，得到雷达目标回波信号的距离-多普勒信息；根据雷达目标回波信号的距离-多普勒信息对雷达目标进行检测，以解决针对雷达分辨率由带宽决定，高分辨率会带来采样频率过高、硬件实现困难的问题，以及大数据量的采样、传输、处理和存储问题，并降低了硬件成本。CN106093908ACN106093908A权利要求书1/3页1.一种基于分块分段AIC模型的雷达目标检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，构建分块分段AIC模型并获取雷达目标回波信号，根据所述分块分段AIC模型对雷达目标回波信号进行压缩观测，得到雷达目标回波信号的观测值和等效测量矩阵；步骤2，根据雷达目标回波信号的稀疏性，构造稀疏基矩阵，根据所述稀疏基矩阵和所述等效测量矩阵组成压缩传感矩阵，并对所述观测值进行稀疏重构，得到稀疏系数估计值；步骤3，对所述稀疏系数估计值进行相干积累和恒虚警检测，从而得到雷达目标回波信号的距离-多普勒信息，所述雷达目标回波信号的距离-多普勒信息包含了目标的距离和速度信息；步骤4，根据所述雷达目标回波信号的距离-多普勒信息对雷达目标进行检测。2.根据权利要求1所述的一种基于分块分段AIC模型的雷达目标检测方法，其特征在于，步骤1中确定分块分段AIC模型具体为：所述分块分段AIC模型包含K个混合积分器支路，每个混合积分器支路的积分周期为T，将每个混合积分器支路的积分周期T划分为M个子积分区间，并将所述K个混合积分器支路分成J块，第j块包含Kt个混合积分器支路，即从第(j-1)Kt+1个混合积分器支路到第jKt个混合积分器支路，其中，j＝1，2，…J，K、M、J为正整数，且K是J的整数倍，M是J的整数倍；记Mt＝M/J，Kt＝K/J；由第j块中的混合积分器支路所产生的子采样值为：其中，为Kt×Mt维的矩阵；则定义K×M维对角块矩阵Y为：其中，为由第j块中的混合积分器支路所产生的子采样值。3.根据权利要求2所述的一种基于分块分段AIC模型的雷达目标检测方法，其特征在于，步骤1中，根据所述分块分段AIC模型对雷达目标回波信号进行压缩观测，得到雷达目标回波信号的观测值和等效测量矩阵，具体包括如下子步骤：(1a)构造置换矩阵P＝{P(i)}：2CN106093908A权利要求书2/3页其中，置换因子i＝1，…，Kt-1，j＝1，…，M，置换因子是任意集合到自身的一一映射，通过置换因子仅改变集合中元素的顺序，设置换集是将置换集应用于对角块矩阵Y的结果，其中应用于对角块矩阵Y的前m列；置换矩阵P＝{P(i)}选取的条件是：保证中同一行的所有子采样值来自Y和的不同行；(1b)对每个混合积分器支路分别进行积分操作，得到子采样值构造对角块矩阵对对角块矩阵Y的每一行求和得到前K个采样值；(1c)对每个子采样值按列分别进行置换操作，判断的行数Kt除以i和行数Kt的最(i)大公约数的商是否大于或者等于Mt，若是，则利用P对进行置换操作，得到否则，将P中对应的P(i)去掉，得到简化的置换矩阵；(1d)扩展值个数Ka为K的整数倍，判断扩展值个数Ka是否等于K，若Ka＝KI，I＝Kt-1，表示置换集的个数，对置换后的子采样矩阵逐行分别求和，获得Ka个扩展值，若Ka＜KI，设Knp＝Ka-(np-1)K，并定义对子采样矩阵Ya中前(np-1)K行分别求和，得到前(np-1)K个额外采样值，其余个额外采样值由每个的前nb行求和得到；(1e)得到Ke＝K+Ka个采样值，组成雷达目标回波信号的观测值yM×1；(1f)令为Kt×Nt的矩阵，则的元素表示为：(i)其中，k∈{1，2，…，Kt}，n∈{1，2，…，Nt}，是矩阵通过置换集P得到的；当Ka＝KI时，等效测量矩阵ΦM×N为：当Ka＜KI时，等效测量矩阵ΦM×N为