一种基于分数阶变换的海杂波区目标检测与自适应杂波抑制方法

摘要

本发明提供一种基于分数阶变换的海杂波区目标检测与自适应杂波抑制方法，以解决高频地波雷达一阶海杂波对船只目标检测造成的严重干扰问题，其通过引入分数阶傅里叶变换处理的方式来检测机动目标并抑制海杂波，并通过扩展常规特征分解方法到变换域，在对目标信号不造成影响的情况下消除回波谱中的海杂波。本方法充分考虑了目标信号的调制特征，并通过分数阶域特征分解来自适应抑制海杂波，在无损目标信号的同时完全抑制杂波分量。通过本发明填补了不增加系统复杂性条件下检测高频雷达一阶谱区目标的技术空白。

主权项

一种基于分数阶变换的海杂波区目标检测与自适应杂波抑制方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1，读取雷达回波待检测距离元时间序列，进行傅里叶变换，根据当前工作频率f₀计算布拉格频率f_B，判定杂波区间，对该区间取平均，确定一阶回波信噪比SNR_c；步骤2，对步骤1中距离元时间序列进行分数阶变换，进行峰值检测，先通过粗搜找到峰值大于一阶回波SNR_c的区间，然后在此区间内细搜；步骤3，若没有搜索到的杂波区内的疑似目标，则回到步骤1，设置点数为当前2倍再搜索疑似目标，直到到达设置的最大点数；对于搜索到的杂波区内的疑似目标，将该目标的分数阶域序列进行傅里叶反变换，转换到分数阶时域；步骤4，对步骤3中的序列构造Hankel矩阵，对构造矩阵进行特征分解，判断第一特征值λ₁是否为第二特征值λ₂的3倍以上；若是，则找到有效目标，记录当前变换阶数p₀，通过将其余特征值全部置零抑制海杂波分量；若否，则可能不是有效目标，再次回到步骤1，设置点数为当前处理点数2倍再次判断，直到到达设置工作的最大点数，依然不满足3倍特征值条件则没有找到有效目标。