CN111856411A - 一种双门限目标检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及双门限目标检测方法及装置，该方法包括：获取雷达回波信号，并得到对所述回波信号进行脉冲积累后的多帧距离多普勒图；通过循环剔除异常点，提取每帧所述距离多普勒图的背景数据，并得到第一门限阈值；根据所述第一门限阈值对对应的所述距离多普勒图进行检测，得到初步检测信号；通过循环剔除杂波，提取所述初步检测信号中的目标多普勒频率单元，得到目标多普勒频率单元估计值；根据所述目标多普勒频率单元估计值和预设判决门限检测所述初步检测信号，得到目标检测结果。本发明方法能够在复杂环境下对低慢小目标进行有效检测。

Description

一种双门限目标检测方法及装置

技术领域

本发明涉及目标检测技术领域，尤其涉及一种双门限目标检测方法及装置。

背景技术

随着无人机、隐身舰艇和隐身装甲车辆的不断涌现，现代战争中的预警和制导雷达系统需要在严重的地海杂波、干扰环境下对这些低慢小目标进行有效的检测和跟踪处理。针对具有“低慢小”特性微弱目标的雷达检测技术逐渐成为新的研究热点。低慢小目标因体积小而具有较小的雷达散射截面(RCS)，使得回波信号的信噪比很低；同时，慢速目标的多普勒频率很低，使得常规信号处理手段难以从杂波频谱中分离目标多普勒信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双门限目标检测方法，能够在复杂环境下对低慢小目标进行有效检测。

为了实现上述目的，本发明提供了一种双门限目标检测方法，包括以下步骤：

获取雷达回波信号，并得到对所述回波信号进行脉冲积累后的多帧距离多普勒图；

通过循环剔除异常点，提取每帧所述距离多普勒图的背景数据，并得到第一门限阈值；

根据所述第一门限阈值对对应的所述距离多普勒图进行检测，得到初步检测信号；

通过循环剔除杂波，提取所述初步检测信号中的目标多普勒频率单元，得到目标多普勒频率单元估计值；

根据所述目标多普勒频率单元估计值和预设判决门限检测所述初步检测信号，得到目标检测结果。

优选地，所述剔除异常点，具体包括：

根据以下公式计算当前循环剔除异常点过程的门限值T_i：

T_i＝3δ_i+μ_i

其中，δ_i和μ_i分别指进行上一次循环剔除异常点后距离多普勒图剩余单元的标准差和均值，i为第一循环次数；

将所述距离多普勒图中幅值超过T_i的单元作为异常点剔除。

优选地，根据以下公式得到第一门限阈值T：

T＝βδ+μ

其中，δ和μ分别表示行最后一次剔除异常点后的距离多普勒图剩余单元的标准差和均值，β为预设参数。

优选地，所述根据所述第一门限阈值对对应的所述距离多普勒图进行检测，得到初步检测信号，具体包括：

将对应的所述距离多普勒图中幅值超过所述第一门限阈值的单元作为疑似目标点，得到初步检测信号。

优选地，所述剔除杂波，具体包括：

将各帧距离多普勒图得到的初步检测信号中所述疑似目标点的多普勒频率单元编号作为初始序列y₁；

根据以下公式计算当前循环剔除杂波过程的门限值Y_j：

其中，y_j表示上一次剔除杂波后初始序列的剩余元素，

表示y_j的平均值，j表示第二循环次数，mean()表示取平均值；

将y_j中不满足

的元素作为杂波剔除。

优选地，根据以下公式得到目标多普勒频率单元估计值y₀：

y₀＝mean(y)

其中，y表示最后一次剔除杂波后初始序列的剩余元素，mean()表示取平均值。

优选地，所述根据所述目标多普勒频率单元估计值和预设判决门限检测所述初步检测信号，得到目标检测结果，具体包括：

将所述初始序列中满足|y₁-y₀|<V_T的元素判断为目标点，其中V_T表示预设判决门限，得到目标检测结果。

本发明还提供了一种双门限目标检测装置，包括：

数据获取单元，用于获取雷达回波信号，并得到对所述回波信号进行脉冲积累后的多帧距离多普勒图；

背景提取单元，用于通过循环剔除异常点，提取每帧所述距离多普勒图的背景数据，并得到第一门限阈值；

第一检测单元，用于根据所述第一门限阈值对对应的所述距离多普勒图进行检测，得到初步检测信号；

杂波剔除单元，用于通过循环剔除杂波，提取所述初步检测信号中的目标多普勒频率单元，得到目标多普勒频率单元估计值；

第二检测单元，用于根据所述目标多普勒频率单元估计值和预设判决门限检测所述初步检测信号，得到目标检测结果。

优选地，所述背景提取单元用于执行以下操作：

根据以下公式计算当前循环剔除异常点过程的门限值T_i：

T_i＝3δ_i+μ_i

其中，δ_i和μ_i分别表示进行上一次循环剔除异常点后距离多普勒图剩余单元的标准差和均值，i为第一循环次数；

将所述距离多普勒图中幅值超过T_i的单元作为异常点剔除。

优选地，所述背景提取单元还用于执行以下操作：

根据以下公式得到第一门限阈值T：

T＝βδ+μ

其中，δ和μ分别进行最后一次剔除异常点后距离多普勒图剩余单元的标准差和均值，β为预设参数。

优选地，所述第一检测单元用于执行以下操作：

将对应的所述距离多普勒图中幅值超过所述第一门限阈值的单元作为疑似目标点，得到初步检测信号。

优选地，所述杂波剔除单元用于执行以下操作：

将各帧距离多普勒图得到的初步检测信号中所述疑似目标点的多普勒频率单元编号作为初始序列y₁；

根据以下公式计算当前循环剔除杂波过程的门限值Y_j：

其中，y_j表示上一次剔除杂波后初始序列的剩余元素，

表示y_j的平均值，j表示第二循环次数，mean()表示取平均值；

将y_j中不满足

的元素作为杂波剔除。

优选地，所述杂波剔除单元还用于执行以下操作：

根据以下公式得到目标多普勒频率单元估计值y₀：

y₀＝mean(y)

其中，y表示最后一次剔除杂波后初始序列的剩余元素，mean()表示取平均值。

优选地，所述第二检测单元用于执行以下操作：

将所述初始序列中满足|y₁-y₀|<V_T的元素判断为目标点，其中V_T表示预设判决门限，得到目标检测结果。

实施本发明的双门限目标检测方法及装置，具有以下有益效果：

本发明的双门限目标检测方案，主要应用于低慢小目标的检测防御系统。通过对雷达回波信号进行预处理，得到能量积累后的回波距离多普勒图；再通过循环剔除法提取预处理后距离多普勒图中的背景数据，由此得到第一门限阈值并对各帧距离多普勒图进行初步检测，可检测出疑似目标点；随后再通过循环剔除杂波确定第二门限阈值，由此剔除孤立杂波，有效检测出目标点，确定目标轨迹。本发明通过研究复杂环境下雷达杂波的分布特性和低慢小目标的回波特性，并在此基础上提出了双门限目标检测方案，并以实测雷达回波数据验证该检测方案的可行性。本发明方案是低慢小目标检测防御系统不可缺少的环节，为其他低慢小目标检测方式提供了参考，具备一定工程应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的双门限目标检测方法的流程图；

图2是对一组雷达回波信号进行脉冲压缩后的结果图；

图3是对图2进行相参积累后的距离多普勒图；

图4是对图3单帧距离多普勒图进行检测得到的初步检测信号的结果图；

图5是对图3进行两次门限检测后的目标检测结果图；

图6是图5中目标航迹图；

图7是本发明实施例二提供的双门限目标检测装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供的双门限目标检测方法包括以下步骤：

首先步骤S1中，获取雷达回波信号，并得到对所述回波信号进行脉冲积累后的多帧距离多普勒图。

本发明中雷达为脉冲体制雷达。优选地，获取雷达回波信号后，对所述回波信号进行预处理，具体地，对获取的回波信号R进行脉冲压缩，得到预处理后的回波信号R1，再对回波信号R1进行相参积累，得到积累后信号的多帧距离多普勒图，即Range-Doppler R-D图。

随后步骤S2中，通过循环剔除异常点，提取每帧所述距离多普勒图的背景数据，并得到第一门限阈值。

对于一组采样数据，背景数据即噪声存在所有单元并且可以近似视为均匀的，而孤立杂波则仅存在于一小部分单元中，目标(若存在)仅存在于个别单元中。因此，可以通过提取背景数据确定第一门限阈值，对距离多普勒图进行初次检测，检测出疑似目标点。

在一些优选的实施例中，所述剔除异常点，具体包括：

根据以下公式计算当前循环剔除异常点过程的门限值T_i：

T_i＝3δ_i+μ_i

其中，δ_i和μ_i分别表示进行上一次循环剔除异常点后距离多普勒图剩余单元的标准差和均值，i为第一循环次数；

将所述距离多普勒图中幅值超过T_i的单元作为异常点剔除。

需要说明的是，第一次剔除异常点时，其中δ₁和μ₁分别指步骤S1得到的其中一帧距离多普勒图的标准差和均值，即第一次剔除异常点时针对距离多普勒图中所有单元进行，具体地，将幅值超过T₁的单元作为异常点剔除，利用剩余单元计算标准差δ₂和均值μ₂，以及第二次剔除异常点过程的门限值T₂，再进行第二次剔除异常点操作，直至完成指定的循环次数。本发明中第一循环次数可根据试验情况而设定，例如可设定进行4次循环剔除异常点。其中，异常点是指在提取背景数据过程中幅值明显高于噪声幅值的单元，可能为孤立杂波，可能为目标点。本方法能够很好地适用于杂波较强并且较密集的环境中。

在一些更优选的实施例中，根据以下公式得到第一门限阈值：

T＝βδ+μ

其中，T为第一门限阈值，δ和μ分别表示进行最后一次剔除异常点后距离多普勒图剩余单元的标准差和均值，β为预设参数。

其中，预设参数β可根据雷达回波的信噪比确定，一般取β＞9，例如β取11，此时T＝11σ+μ。

在对距离多普勒图进行多次循环剔除异常点后，剩余的为仅包含噪声的单元。此时，利用多次剔除异常点后距离多普勒图剩余单元的标准差和均值确定疑似目标点的检测门限，即第一门限阈值。

随后在步骤S3中，根据所述第一门限阈值对对应的所述距离多普勒图进行检测，得到初步检测信号。

在一些优选的实施例中，上述步骤S3具体包括：将对应的所述距离多普勒图中幅值超过所述第一门限阈值的单元作为疑似目标点，得到初步检测信号。

在得到第一门限阈值后，通过对步骤S1得到的距离多普勒图中沿距离向的整列数据进行判决，幅值超过第一门限阈值T的单元视为疑似目标点，至此完成了疑似目标点的检测。通常单帧距离多普勒图中检测到的多个疑似目标点，会构成一个连通区域，在后续处理中将其作为一个目标点。

随后步骤S4中，通过循环剔除杂波，提取所述初步检测信号中的目标多普勒频率单元，得到目标多普勒频率单元估计值。

在初步检测出疑似目标点后，需对多帧距离多普勒图综合剔除假目标，即剔除孤立杂波点，筛选出真实目标点。

在一些优选的实施例中，所述剔除杂波，具体包括：

将各帧距离多普勒图得到的初步检测信号中所述疑似目标点的多普勒频率单元编号作为初始序列y₁；

根据以下公式计算当前循环剔除杂波过程的门限值Y_j：

其中，Y_j表示当前循环剔除杂波过程的门限值，y_j表示上一次剔除杂波后初始序列的剩余元素，

表示y_j的平均值，j表示第二循环次数，mean()表示取平均值；

将y_j中不满足

的元素作为杂波剔除。

需要说明的是，在第一次剔除杂波时，将步骤S3得到的各帧距离多普勒图的初步检测信号中标记的疑似目标点的多普勒频率单元编号作为初始序列y₁，对初始序列y₁中所有疑似目标点的多普勒频率单元，计算第一次剔除杂波过程的门限值Y₁，并将初始序列y₁中不满足

的元素剔除，剩余元素用于计算第二次剔除杂波过程的门限值。经过循环指定次数，可认为经筛选后的序列y中的元素是比较纯净的目标点多普勒频率信息。

在一些更优选的实施例中，根据以下公式得到目标多普勒频率单元估计值：

y₀＝mean(y)

其中，y₀表示目标多普勒频率单元估计值，y表示最后一次剔除杂波后初始序列的剩余元素，mean()表示取平均值。

经过多次循环剔除杂波后，剩余元素可反映真实目标点的多普勒频率信息，根据最后一次剔除杂波后剩余的多普勒频率单元编号信息，对其取平均值作为目标多普勒频率单元估计值。

最后在步骤S5中，根据所述目标多普勒频率单元估计值和预设判决门限检测所述初步检测信号，得到目标检测结果。

在一些优选的实施例中，该步骤具体包括：

将所述初始序列中满足|y₁-y₀|<V_T的元素判断为目标点，其中V_T表示预设判决门限，得到目标检测结果。

对未经筛选的初始序列y₁，依据|y₁-y₀|<V_T进行判决，其中V_T为预设判决门限，根据目标的最大波动速度确定，属于目标的先验信息。根据判决结果，若成立，则判定该元素为目标航迹中的一个点；否则判定该元素为虚警并予以剔除。

本发明实施例的双门限目标检测方法，主要应用于低慢小目标的检测防御系统。通过对雷达回波信号进行预处理，得到能量积累后的回波距离多普勒图；通过循环剔除法提取预处理后距离多普勒图中的背景数据，由此得到第一门限阈值并对各帧距离多普勒图进行初步检测，可检测出疑似目标点；再通过循环剔除杂波确定第二门限阈值，由此剔除孤立杂波，检测出有效目标点，确定目标轨迹。本发明方法是低慢小目标检测防御系统不可缺少的环节，为其他低慢小目标检测方式提供了参考，具备一定工程应用价值。

下面以一组实测雷达回波数据对上述检测方法作具体说明：

首先，获取雷达回波信号，采用的雷达回波数据共12000个脉冲的回波信号，雷达脉冲重复周期为250us，选择每一帧的积累脉冲数为1000，即相参积累时间0.25s。图2所示为对雷达回波信号进行脉冲压缩后的结果，即雷达回波时域图。再对回波信号进行脉冲积累后可得到如图3所示的12帧距离多普勒图。

随后，进行第一次检测得到疑似目标点。通过循环剔除异常点提取每帧距离多普勒图的背景数据，本实施例中第一循环次数取4次，通过对上述获取的距离多普勒图进行4次循环剔除异常点后，剩余单元为仅包含噪声的单元，由此确定第一门限阈值，将第一门限阈值作为疑似目标点的检测门限，对距离多普勒图中沿距离向的整列数据进行检测，幅值超过第一门限阈值的单元视为疑似目标点，在该实施例中，预设参数β取11。

参照图4所示，为对第6帧距离多普勒图的第734行数据的幅值以及疑似目标点检测时所采用的各个门限值。其中，T₁、T₂、T₃、T₄分别是第一次、第二次、第三次和第四次进行剔除异常点过程时的门限值，T为第一门限阈值。可以看出，经过四次循环处理后，剩余单元的回波信号都比较低并且比较均匀，因而可以看作是纯噪声。部分单元的幅值超过了门限T，这些单元将被判作疑似目标点进行后续处理。由检测结果可以看出，在该行数据中，总共有三个点超过了门限T，并且它们是相连的。另外，在整个第6帧图像中总共检测到了5个疑似目标点，它们构成了一个连通区域，因而后续处理中会将它们看作一个目标点。

随后再进行第二次门限检测。在对各帧距离多普勒图进行初步检测后，再对多帧综合剔除假目标。在该实施例中，进行循环剔除杂波的次数取4次，经过4次筛选后剩余元素认为是目标点多普勒频率信息。根据预设判决门限对初始序列进行判决，可检测出目标点。

第二次门限检测结果如图5所示，黑色圆圈表示目标标记的结果，其中(5,27)和(12,12)为两个虚警点。图5中从上至下共6条线，其中第1条和第6条两条虚线表示多帧综合处理时第一次循环中的

和

值，介于这两者之间的元素将被保留，否则将被剔除。可以看出，在第一次循环中前述两个虚警点即被剔除了。在后续三次循环处理中，

和

的值始终为第3条和第4条两条虚线所示，并且所有目标点都一直被保留着。第2条和第5条两条实线表示随后的判决过程中的y₀+V_T和y₀-V_T值。从初始序列中选取所有介于这两者之间的元素作为最终选取的有效目标点，并由此构成目标的航迹。可以看出，恰好所有的有效目标点被都筛选了出来。由图6目标航迹曲线可以看出，目标近似做匀速运动，并且速度大约为10m/s，目标被准确检测出来。

实施例二

如图7所示，本实施例二提供的双门限目标检测装置，包括数据获取单元100、背景提取单元200、第一检测单元300、杂波剔除单元400和第二检测单元500。

其中，数据获取单元100，用于获取雷达回波信号，并得到对所述回波信号进行脉冲积累后的多帧距离多普勒图。优选地，获取雷达回波信号后，对所述回波信号进行预处理，具体地，对获取的回波信号R进行脉冲压缩，得到预处理后的回波信号R1，再对回波信号R1进行相参积累，得到积累后信号的多帧距离多普勒图。

背景提取单元200，用于通过循环剔除异常点，提取每帧所述距离多普勒图的背景数据，并得到第一门限阈值。

在一些优选的实施例中，背景提取单元200用于执行以下操作：

根据以下公式计算当前循环剔除异常点过程的门限值T_i：

T_i＝3δ_i+μ_i

其中，δ_i和μ_i分别表示进行上一次循环剔除异常点后距离多普勒图剩余单元的标准差和均值，i为第一循环次数；

将所述距离多普勒图中幅值超过T_i的单元作为异常点剔除。

需要说明的是，第一次剔除异常点时，其中δ₁和μ₁分别指步骤S1得到的距离多普勒图所有单元的标准差和均值，即第一次剔除异常点时针对距离多普勒图中所有单元进行，具体地，将幅值超过T₁的单元剔除，利用剩余单元计算标准差δ₂和均值μ₂，以及第二次剔除异常点过程的门限值T₂，再进行第二次剔除异常点操作，直至完成指定的循环次数。本发明中第一循环次数可根据试验情况而设定，一般可取3次至6次，例如可设定进行4次循环剔除异常点。其中，异常点是指在提取背景数据过程中幅值明显高于噪声幅值的单元，可能为孤立杂波，可能为目标点，或者。本方法能够很好地适用于杂波较强并且较密集的环境中。

在一些更优选的实施例中，背景提取单元200还用于执行以下操作，根据以下公式得到第一门限阈值T：

T＝βδ+μ

其中，T为第一门限阈值，δ和μ分别表示进行最后一次剔除异常点后的距离多普勒图剩余单元的标准差和均值，β为预设参数。

其中，预设参数β可根据雷达回波的信噪比确定，一般取β＞9，例如β取11，此时T＝11σ+μ。

在对距离多普勒图进行多次循环剔除异常点后，剩余的为仅包含噪声的单元。此时，利用多次剔除异常点后的剩余单元的标准差和均值确定疑似目标点的检测门限，即第一门限阈值。

第一检测单元300，用于根据所述第一门限阈值对对应的所述距离多普勒图进行检测，得到初步检测信号。

在一些优选的实施例中，所述第一检测单元用于执行以下操作：

将对应的所述距离多普勒图中幅值超过所述第一门限阈值的单元作为疑似目标点，得到初步检测信号。

在得到第一门限阈值后，通过对步骤S1得到的距离多普勒图中沿距离向的整列数据进行判决，幅值超过第一门限阈值T的单元视为疑似目标点，至此完成了疑似目标点的检测。通常单帧距离多普勒图中检测到的多个疑似目标点，会构成一个连通区域，在后续处理中将其作为一个目标点。

杂波剔除单元400，用于通过循环剔除杂波，提取所述初步检测信号中的目标多普勒频率单元，得到目标多普勒频率单元估计值。

在一些优选的实施例中，杂波剔除单元400用于执行以下操作：

将各帧距离多普勒图得到的初步检测信号中所述疑似目标点的多普勒频率单元编号作为初始序列y₁；

根据以下公式计算当前循环剔除杂波过程的门限值Y_j：

其中，y_j表示上一次剔除杂波后初始序列的剩余元素，

表示y_j的平均值，j表示第二循环次数，mean()表示取平均值；

将y_j中不满足

的元素作为杂波剔除。

需要说明的是，在第一次剔除杂波时，对初始序列y₁中所有疑似目标点的多普勒频率单元进行，计算第一次剔除杂波过程的门限值Y₁，并将初始序列y₁中不满足

的元素剔除，剩余元素用于计算第二次剔除杂波过程的门限值。经过循环指定次数，可认为经筛选后的序列y中的元素是比较纯净的目标点多普勒频率信息。

在一些更优选的实施例中，杂波剔除单元400还用于执行以下操作，根据以下公式得到目标多普勒频率单元估计值y₀：

y₀＝mean(y)

其中，y₀表示目标多普勒频率单元估计值，y表示最后一次剔除杂波后初始序列的剩余元素，mean()表示取平均值。

经过多次循环剔除杂波后，剩余元素可反映真实目标点的多普勒频率信息，根据最后一次剔除杂波后剩余的目标点的多普勒频率单元编号信息，对其取平均值作为目标多普勒频率单元估计值。

第二检测单元500，用于根据所述目标多普勒频率单元估计值和预设判决门限检测所述初步检测信号，得到目标检测结果。

在一些优选的实施例中，所述第二检测单元用于执行以下操作：

将所述初始序列中满足|y₁-y₀|<V_T的元素判断为目标点，其中V_T表示预设判决门限，得到目标检测结果。

对未经筛选的初始序列y₁，即初步检测信号中的所有疑似目标点的多普勒频率单元编号，依据μy₁-y₀＜V_T进行判决，其中V_T为预设判决门限，根据目标的最大波动速度确定，属于目标的先验信息。根据判决结果，若成立，则判定该元素为目标航迹中的一个点；否则判定该元素为虚警并予以剔除。

综上所述，本发明的双门限目标检测方法及装置，主要适用于低慢小目标的检测防御系统。本发明通过对雷达回波信号进行预处理，得到能量积累后的回波距离多普勒图；再通过循环剔除法提取预处理后距离多普勒图中的背景数据，由此得到第一门限阈值，并对各帧距离多普勒图进行初步检测，可检测出疑似目标点；随后再通过循环剔除杂波确定第二门限阈值，由此剔除孤立杂波，检测出有效目标点，确定目标轨迹。本发明通过研究复杂环境下雷达杂波的分布特性和低慢小目标的回波特性，并在此基础上提出了双门限目标检测方案，并以实测雷达回波数据验证该检测方案的可行性。本发明方案是低慢小目标检测防御系统不可缺少的环节，为其他低慢小目标检测方式提供了参考，具备一定工程应用价值。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种双门限目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取雷达回波信号，并得到对所述回波信号进行脉冲积累后的多帧距离多普勒图；

通过循环剔除异常点，提取每帧所述距离多普勒图的背景数据，并得到第一门限阈值；

根据所述第一门限阈值对对应的所述距离多普勒图进行检测，得到初步检测信号；

通过循环剔除杂波，提取所述初步检测信号中的目标多普勒频率单元，得到目标多普勒频率单元估计值；

根据所述目标多普勒频率单元估计值和预设判决门限检测所述初步检测信号，得到目标检测结果。

2.根据权利要求1所述的双门限目标检测方法，其特征在于，所述剔除异常点，具体包括：

根据以下公式计算当前循环剔除异常点过程的门限值T_i：

T_i＝3δ_i+μ_i

其中，δ_i和μ_i分别表示进行上一次循环剔除异常点后距离多普勒图剩余单元的标准差和均值，i为第一循环次数；

将所述距离多普勒图中幅值超过T_i的单元作为异常点剔除。

3.根据权利要求2所述的双门限目标检测方法，其特征在于，

根据以下公式得到第一门限阈值T：

T＝βδ+μ

其中，δ和μ分别表示进行最后一次剔除异常点后距离多普勒图剩余单元的标准差和均值，β为预设参数；

所述根据所述第一门限阈值对对应的所述距离多普勒图进行检测，得到初步检测信号，具体包括：

将对应的所述距离多普勒图中幅值超过所述第一门限阈值的单元作为疑似目标点，得到初步检测信号。

4.根据权利要求3所述的双门限目标检测方法，其特征在于，所述剔除杂波，具体包括：

将各帧距离多普勒图得到的初步检测信号中所述疑似目标点的多普勒频率单元编号作为初始序列y₁；

根据以下公式计算当前循环剔除杂波过程的门限值Y_j：

其中，y_j表示上一次剔除杂波后初始序列的剩余元素，

表示y_j的平均值，j表示第二循环次数，mean()表示取平均值；

将y_j中不满足

的元素作为杂波剔除。

5.根据权利要求4所述的双门限目标检测方法，其特征在于，

根据以下公式得到目标多普勒频率单元估计值y₀：

y₀＝mean(y)

其中，y表示最后一次剔除杂波后初始序列的剩余元素，mean()表示取平均值；

所述根据所述目标多普勒频率单元估计值和预设判决门限检测所述初步检测信号，得到目标检测结果，具体包括：

将所述初始序列中满足|y₁-y₀|<V_T的元素判断为目标点，其中V_T表示预设判决门限，得到目标检测结果。

6.一种双门限目标检测装置，其特征在于，包括：

数据获取单元，用于获取雷达回波信号，并得到对所述回波信号进行脉冲积累后的多帧距离多普勒图；

背景提取单元，用于通过循环剔除异常点，提取每帧所述距离多普勒图的背景数据，并得到第一门限阈值；

第一检测单元，用于根据所述第一门限阈值对对应的所述距离多普勒图进行检测，得到初步检测信号；

杂波剔除单元，用于通过循环剔除杂波，提取所述初步检测信号中的目标多普勒频率单元，得到目标多普勒频率单元估计值；

第二检测单元，用于根据所述目标多普勒频率单元估计值和预设判决门限检测所述初步检测信号，得到目标检测结果。

7.根据权利要求6所述的双门限目标检测装置，其特征在于，所述背景提取单元用于执行以下操作：

根据以下公式计算当前循环剔除异常点过程的门限值T_i：

T_i＝3δ_i+μ_i

其中，δ_i和μ_i分别表示进行上一次循环剔除异常点后距离多普勒图剩余单元的标准差和均值，i为第一循环次数；

将所述距离多普勒图中幅值超过T_i的单元作为异常点剔除。

8.根据权利要求7所述的双门限目标检测装置，其特征在于，所述背景提取单元还用于执行以下操作：

根据以下公式得到第一门限阈值T：

T＝βδ+μ

其中，δ和μ分别表示进行最后一次剔除异常点后距离多普勒图剩余单元的标准差和均值，β为预设参数；

所述第一检测单元用于执行以下操作：

将对应的所述距离多普勒图中幅值超过所述第一门限阈值的单元作为疑似目标点，得到初步检测信号。

9.根据权利要求8所述的双门限目标检测装置，其特征在于，所述杂波剔除单元用于执行以下操作：

将各帧距离多普勒图得到的初步检测信号中所述疑似目标点的多普勒频率单元编号作为初始序列y₁；

根据以下公式计算当前循环剔除杂波过程的门限值Y_j：

其中，y_j表示上一次剔除杂波后初始序列的剩余元素，

表示y_j的平均值，j表示第二循环次数，mean()表示取平均值；

将y_j中不满足

的元素作为杂波剔除。

10.根据权利要求9所述的双门限目标检测装置，其特征在于，所述杂波剔除单元还用于执行以下操作：

根据以下公式得到目标多普勒频率单元估计值y₀：

y₀＝mean(y)

其中，y表示最后一次剔除杂波后初始序列的剩余元素，mean()表示取平均值；

所述第二检测单元用于执行以下操作：

将所述初始序列中满足|y₁-y₀|<V_T的元素判断为目标点，其中V_T表示预设判决门限，得到目标检测结果。

Images