[发明专利]一种基于G0杂波背景及恒定目标幅度的检测前跟踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达目标检测技术，特别涉及非高斯杂波背景的微弱目标雷达检测技术。

背景技术

雷达探测目标和工作环境的日益复杂化，使得雷达目标检测技术面临着巨大的挑战。例如隐身目标及城市、森林等强杂波背景，极大地缩短了雷达的探测距离。导致现有雷达已经难以有效探测强杂波中的微弱目标，提高雷达对强杂波背景下的微弱目标的检测和跟踪能力成为一项极其重要而严峻的使命。

基于动态规划的检测前跟踪算法是一种有效的弱小目标跟踪方法，其在单帧不做门限检测，直接利用雷达回波数据多帧联合处理，通过值函数积累对所有可能的航迹进行搜索，从而估计目标真实状态。它易于实现且能够处理弱机动性目标，已被广泛应用于雷达跟踪、计算机视觉等领域。现在的动态规划算法多假设噪声背景为复高斯噪声，且目标幅度近似恒定，此时值函数基于量测值幅度的动态规划检测前跟踪算法性能最优。

然而在很多实际雷达场景中，如高分辨率低擦地角雷达对城市或森林区域进行扫描时，背景不再为复高斯分布而为G0分布，由于G0分布的高拖尾性杂波幅度值相差较大，此时值函数基于量测值幅度的动态规划检测前跟踪算法的检测跟踪性能明显下降，某些杂波可能被误认为目标。

申请人在《track-before-detect for fluctuating targets in heterogeneous clutter》一文中针对G0杂波背景及Swerling1起伏目标的动态规划检测前跟踪算法进行了研究，详见文献“track-before-detect for fluctuating targets in heterogeneous clutter.2014IEEE Radar Conference.Accepted”。文献结果表示该方法能有效提高G0杂波背景及Swerling1起伏目标模型下动态规划检测前跟踪算法的检测跟踪性能。然而，该文献的方法只适用于目标Swerling1起伏的情况，并不适用于恒定目标幅度的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供了一种基于G0杂波背景及目标幅度恒定的动态规划检测前跟踪方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种基于G0杂波背景及恒定目标幅度的检测前跟踪方法，包括以下步骤：

步骤1、初始化系统参数：G0杂波的形状参数α、G0杂波的尺度参数β和目标回波幅度A，动态规划检测前跟踪算法处理帧数K，初始化变量k＝1；

步骤2、从雷达接收机中读取第k帧回波数据的量测值Z_k，为第k帧回波数据在量测单元(i,j)中的幅度值，N_x为X轴量化的单元总数，N_y为Y轴量化单元的总数；

步骤3、利用G0杂波的形状参数α和尺度参数β以及目标回波幅度A，对每个量测单元(i,j)计算加权不完全gamma函数和s_ij：

s_ij＝u₁v₁+u₂v₂+u₃v₃