海面漂浮类微弱目标检测方法.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CN110208766A(43)申请公布日2019.09.06(21)申请号201910466985.X(22)申请日2019.05.31(71)申请人零八一电子集团有限公司地址628017四川省广元市利州区122信箱(72)发明人帅晓飞高节狄中泉邓桂福蒋易霖夏微微姜旭先曾御林(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)G01S13/58(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称海面漂浮类微弱目标检测方法(57)摘要本发明公开的一种海面漂浮类微弱目标检测方法，旨在克服海面漂浮类微弱目标在时域、频域都被强海杂波淹没使得传统的检测算法无能为力的问题。本发明通过下述技术方案予以实现：首先，雷达信号处理系统接收到某一方位上的一个脉冲回波数据，通过Log-t/CFAR检测器去掉噪声和大量的低能量海杂波；然后，对相邻N帧数据进行两次门限判决，采用带径向速度的M/N检测技术进行联合N帧M/N处理，舍弃未过门限的数据，保留过门限的数据；沿着已过门限的M/N积累路径回调出N帧原始数据，并提取N帧原始数据的特征，再根据这些特征进行特征域判决，输出目标航迹、速度信息结果。本发明能有效地检测海面漂浮类微弱目标。CN110208766ACN110208766A权利要求书1/2页1.一种海面漂浮类微弱目标检测方法，其特征在于包括如下步骤：首先，雷达信号处理系统接收到某一方位上的一帧回波数据，即是一个脉冲的回波，具体地，令当前帧为第k帧，则对相邻的第k帧回波、第k-1帧回波…第k-N+1帧回波进行帧内预处理；帧内预处理模块对单帧雷达回波进行Log-t/CFAR检测，通过Log-t/CFAR检测器去掉噪声和大量的低能量海杂波；然后，N帧回溯相关处理模块对相邻N帧数据进行两次门限判决，具体地，联合N帧M/N处理模块对相邻N帧预处理后的数据，采用带径向速度的M/N检测技术进行联合N帧回溯M/N相关处理，舍弃未过门限的数据，保留过门限的数据；N帧原始数据特提取征、特征域判决模块沿着已过门限的M/N积累路径回调出过M/N门限的N帧原始数据，并提取这N帧原始数据的目标一维距离像的相关性、平均一维距离像、目标距离长度、幅度起伏特征，再根据这些特征进行特征域判决，判断点迹是目标还是海杂波，若为目标则输出目标航迹、速度信息结果，其中k，M，N为自然数。2.如权利要求1所述的海面漂浮类微弱目标检测方法，其特征在于：M/N检测技术为二进制积累器或序列检测器，二进制积累器或序列检测器对输入N个样本中的‘0’和‘1’加起来与M进行比较，若大于等于M则判决为有目标，否则判决为无目标。3.如权利要求1所述的海面漂浮类微弱目标检测方法，其特征在于：回溯相关检测算法以当前点迹的当前帧向以前时刻追溯N-1帧回波点迹数据，对这连续N帧数据实施一定的运算准则，判断当前点迹与过去N-1帧的相关点迹是否形成一条距离航迹，从而确定当前点迹是否为目标点迹的滤波过程。4.如权利要求1所述的海面漂浮类微弱目标检测方法，其特征在于：雷达信号处理系统对接收到的当前帧回波，即是一个脉冲的回波，进行基于Log-t/CFAR检测技术的低门限预处理，Log-t/CFAR检测技术将过门限的距离采样单元赋值‘1’，并定义为一个点迹，没过门限的距离单元赋值‘0’。5.如权利要求1所述的海面漂浮类微弱目标检测方法，其特征在于：Log-t/CFAR检测器处理的距离单元包括辅助距离单元和待检测距离单元，首先，Log-t/CFAR检测器对当前帧回波(x0,x1,…,xR)取对数，并表示为yi＝lnxi,i＝0,1,…,R，再将待检测距离单元数据y0减去辅助距离单元数据y1,y2,…,yR的均值最后利用这个差值与门限进行有无目标的判决：式中，R为辅助距离单元个数，T为检测阈值由虚警概率获得。6.如权利要求1所述的海面漂浮类微弱目标检测方法，其特征在于：Log-t/CFAR检测器在形状和尺度参数都未知的威布尔Weibull分布和对数正态Lognormal分布杂波中提供恒虚警CFAR检测。7.如权利要求1所述的海面漂浮类微弱目标检测方法，其特征在于：N帧M/N回溯相关处理包含：联合N帧M/N处理和N帧原始数据特征提取、特征域判决两部分内容，其中，联合N帧M/N处理技术是对相邻N帧预处理后的数据进行带径向速度的M/N处理，而N帧原始数据特征提取、特征域判决技术是对过M/N门限的N帧原始数据提取目标信号级相关特征，并在多个特征域判决是否为目标。8.如权利要求1所述的海面漂浮类微弱目标检测方法，其特征在于：N帧M/N回溯相关处2CN110208766A权利要求书2/2页理模块针对待检测的漂浮类目标设定一个径向速度集合V＝{-vI,-vI