CN111175707A - 一种雷达对海面运动目标的反馈非线性检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种雷达对海面运动目标的反馈非线性检测方法。针对海杂波环境下常规雷达检测运动目标的现状，利用复合高斯海杂波模型检测单元，对数据处理部分生成的预测波门内信号，进行目标检测。本发明在检测波门内减少由于海杂波长拖尾现象引起的虚假点迹，提高雷达在杂波环境下的检测能力，降低后端数据处理压力。该发明具有较好的通用性和实用性。

Description

一种雷达对海面运动目标的反馈非线性检测方法
技术领域
本发明属于雷达目标检测技术领域。
背景技术
雷达在海杂波环境下对运动目标检测，受到海杂波的影响，目标会产生检测不连续现象。或者强海杂波产生的虚假点迹造成后端数据处理算法的干扰：一方面增加后端数据处理的运算量；另一方面引起航迹质量下降。
雷达针对海杂波环境下的运动目标检测通常会采用运动目标显示(MTI)和运动目标检测(MTD)等目标多普勒处理方法，针对的主要是高斯杂波的情况，没有对海杂波中的长拖尾现象的杂波进行优化处理；传统的多普勒处理方法(MTI和MTD)属于开环处理方法，缺少后端数据处理实时提供的目标运动状态信息，不能利用目标速度、航向等信息设计最优单点滤波器。
针对海杂波的长拖尾现象，一些文献构造了符合海杂波物理特征的半物理统计模型-复合高斯杂波模型(于涵等,"复合高斯海杂波模型下最优相干检测进展,"科技导报,vol.35,p.10,2017)。海杂波的复合高斯模型受大尺度波浪影响的功率调制随机变量和多个快速随机变化的小尺度散射点随机变量共同作用，通过模型的尺度参数和形状参数描述海杂波的长拖尾特征。该模型可以很好的拟合各种海况、气向条件和雷达波段条件下的海杂波的时间非平稳和空间非平稳特征。一些文献开发了该杂波下的检测器，这些检测包括MF、NMF、GLRT(KELLY,"An Adaptive Detection Algorithm,"IEEE TRANSACTIONS ONAEROSPACE AND ELECTRONIC SYSTEMS,vol.AES-22,p.13,MARCH 19861986.)、α-MF(于涵等,"复合高斯海杂波模型下最优相干检测进展,"科技导报,vol.35,p.10,2017)、OKD、OKGD(Gini,M.V.Greco,A.Farina,and P.Lombardo,"Optimum and mismatched detectionagainst K-distributed plus Gaussian clutter,"IEEE Transactions on Aerospaceand Electronic Systems,vol.34,pp.860-876,1998.)，这些检测器可以实现海杂波在该模型假定条件下的检测，剔除由海杂波造成的强杂波回波信号。但是，这些检测器有一个共同的限制，即检测单元假定导向矢量是已知的。在雷达目标检测应用领域，由于目标速度未知，难以应用该模型下的检测器对海面运动目标进行检测。
发明内容
本发明针对海杂波环境下常规雷达检测运动目标无法应对海杂波长拖尾现象引起的虚假点迹，以及由此造成的后端数据处理压力的现状，利用复合高斯海杂波模型检测单元，对数据处理部分生成的预测波门内信号，进行目标检测，从而减少由于海杂波长拖尾现象引起的虚假点迹，提高雷达在杂波环境下的检测能力，降低后端数据处理压力。
实现本发明的技术解决方案为：在常规雷达信号处理及数据处理通道外，增加复合高斯海杂波模型检测单元；将数据处理单元产生的速度波门和距离波门信息，反馈给复合高斯海杂波模型检测单元；检测器利用速度波门构造导向矢量，对距离波门内信号进行目标检测；将检测的结果与常规波门内检测数据进行比较合并，并将检测结果送给数据处理单元。
本发明通过利用数据处理阶段产生的预测波门信息，反馈给前端信号检测单元的复合高斯杂波检测器，实现强海杂波的抑制，避免强海杂波干扰，以及由此引起的目检测不连续现象，减少强海杂波产生的虚假点迹造成后端数据处理压力，以及航迹质量下降。
附图说明
图1为数据处理单元反馈波门信息原理框图。
图2为目标检测单元构造复合高斯海杂波模型检测单元原理框图。
具体实施方式
本发明具体实施过程如下：
(1)在常规信号检测下建立目标航迹。
目标跟踪过程中，在数据处理环节中的关联区域计算、波门预测等环节向目标检测单元反馈航迹预测信息，包括波门大小、目标数、目标点位置、目标速度等信息。
(2)目标检测单元建立多个并行复合高斯海杂波模型检测单元。
目标检测单元在接收到数据处理单元反馈的信息后，建立多个并行子处理单元，利用目标速度等信息，建立导向矢量，对波门区域采用复合高斯海杂波模型检测方法进行目标检测。检测方法在MF、NMF、GLRT、α-MF、OKD、OKGD等算法中选取。
(3)常规目标检测与最优目标检测结果进行合并
将波门区域内的两种检测结果进行合并，剔除强杂波点数据。将合并后的结果送给数据处理单元。

Claims (1)

1.一种雷达对海面运动目标的反馈非线性检测方法,其特征在于：在常规雷达信号处理及数据处理通道外，增加复合高斯海杂波模型检测单元；将数据处理单元产生的速度波门和距离波门信息，反馈给复合高斯海杂波模型检测单元；检测器利用速度波门构造导向矢量，对距离波门内信号进行目标检测；检测的结果与常规波门内检测数据进行比较合并，并将检测结果送给数据处理单元。
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于涵等: "复合高斯海杂波模型下最优相干检测进展", 《科技导报》 *

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