一种脉冲多普勒雷达在强杂波背景下的弱目标检测方法

摘要

本发明属于雷达信号处理中的目标检测技术领域，涉及一种脉冲多普勒雷达在强杂波背景下的弱目标检测。技术特征在于：建立全距离多普勒单元的杂波图，采用距离单元恒虚警算法形成恒虚警门限；根据待检测单元周围回波的强度和雷达基底噪声强度进行杂波强度的等级划分，根据杂波等级自动修正检测门限系数，杂波越强的区域，检测门限系数越大。本发明针对强杂波背景下，雷达虚警增大而导致雷达系统时间浪费严重、性能下降问题提出的解决方案，可以应用于杂波背景下进行弱目标检测的军用和民用脉冲多普勒雷达产品领域。

主权项

1.一种脉冲多普勒雷达在强杂波背景下的弱目标检测方法，其特征在于步骤如下： 步骤1：对距离多普勒平面数据X_n+1进行如下处理： a：将当前相干处理间隔的距离多普勒平面数据X_n+1与杂波图数据Y_n进行加权求和，产生新的杂波图数据Y_n+1，计算公式为：Y_n+1＝X_n+1×k+Y_n×(1-k)；其中加权系数k为杂波图更新系数，值域为(0,0.5)；所述的距离多普勒平面数据X_n+1为脉冲多普勒雷达当前相干处理间隔对应的M×N个数据，其中M为多普勒通道个数，N为距离单元数；所述的杂波图数据Y_n为全通道杂波图，同样对应M×N个数据； b：以距离多普勒平面数据X_n+1上的每一个数据X_n+1(i,j)为中心，按照保护单元为b、参考单元为c的原则，分别计算相同多普勒单元i上距离单元[j-b-c,j-b-1]和距离单元[j+b+1,j＋b+c]的幅度平均值，选取较大的平均值，得到数据为X_n+1(i,j)对应的恒虚警门限MX_GO(i,j)；所述保护单元b、参考单元c由雷达确定； c：以距离多普勒平面数据X_n+1上的每一个数据X_n+1(i,j)为中心，选取周围的5×5个单元，然后去掉中心数据X_n+1(i,j)、与中心数据相邻的距离单元X_n+1(i,j±1)和相邻多普勒单元X_n+1(i±1,j)，计算剩余20个单元的幅度平均值A_avg；所述的X_n+1(i,j)为距离多普勒平面上的任一个数据，i为多普勒单元，值域为[1,M]，j为距离单元，值域为[1,N]； 对于距离多普勒平面数据X_n+1，多普勒单元1与M为相邻的多普勒单元，因此若待检测单元的多普勒单元为1，则计算平均值时包含的多普勒单元为M-1、M、1、2、3； 将幅度平均值A_avg与基底噪声A_noise相比，以比值A_avg/A_noise确定比值所在区间的门限系数乘积因子K₁所述基底噪声A_noise为雷达不开发射机时的电噪声幅度平均值； 步骤2：将门限系数乘积因子K₁、恒虚警门限MX_GO以及恒虚警门限系数K_cfar相乘得到恒虚警检测门限MX_cfar；所述恒虚警门限系数K_cfar由雷达根据虚警率确定； 将门限系数乘积因子K₁、杂波图数据Y_n+1以及杂波图门限系数K_cm相乘得到杂波图检测门限MX_cm；所述杂波图门限系数K_cm由雷达根据虚警率确定； 步骤3：以距离多普勒平面数据X_n+1中的每一个数据与恒虚警检测门限MX_cfar和杂波图检测门限MX_cm进行比较，当距离多普勒平面数据X_n+1中数据同时大于两个门限时，视为存在弱小目标。