一种基于低秩特征的调频序列矩阵降噪与目标检测方法

摘要

本发明涉及一种基于低秩特征的调频序列矩阵降噪与目标检测方法，包括以下步骤：连续获取L个周期的接收信号，进行下混频至基带，得到L个周期的差拍信号为；进行离散采样，得到L行N列的矩阵S；通过两组随机取样，分别进行核范数优化求解，降噪结果S'；对矩阵S'的每一行作N_FFT点FFT得到矩阵S_R；对矩阵S_R的每一列作L_FFT点FFT，得到矩阵S_RD；对矩阵S_RD进行二维平均单元-有序统计恒虚警检测，提取目标的距离和速度；本发明根据信号的低秩特征，可以应用矩阵填充理论对矩阵进行核范数优化求解，实现二维矩阵的降噪，有效改善信噪比，通过二维平均单元-有序统计恒虚警检测，改进多普勒域的噪声估计，有效解决多目标检测问题。

主权项

一种基于低秩特征的调频序列矩阵降噪与目标检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：雷达发射调频序列信号，信号的载波频率为f₀，带宽为B，调频周期为T_chirp，连续获取L个周期的接收信号，进行下混频至基带，得到L个周期的差拍信号；步骤2：将所述L个周期的差拍信号进行离散采样，得到L行N列的矩阵S，其中，第l行为第l个周期的差拍信号的离散采样数据，0≤l≤L‑1，每行数据点数为N；步骤3：根据矩阵S的低秩特征，通过两组随机取样，分别进行核范数优化求解，得到矩阵S₁和S₂，再通过矩阵S₁和S₂组建矩阵S'，矩阵S'即为矩阵S降噪结果；步骤4：对矩阵S'的每一行作N_FFT点FFT，即提取快时间域差拍信号频率谱，得到L行N_FFT列的矩阵S_R；步骤5：对矩阵S_R的每一列作L_FFT点FFT，即提取慢时间域多普勒频率谱，得到L_FFT行N_FFT列的矩阵S_RD；步骤6：对矩阵S_RD进行二维平均单元‑有序统计恒虚警检测，提取目标的距离和速度。