[发明专利]检测快速火炮类微弱目标的方法

权利要求书

1.一种检测快速火炮类微弱目标的方法，其特征在于包括如下步骤：信号处理系统接收某一方位上的N个脉冲、M个距离单元的数据并定义为一帧回波数据，动态规划一次积累的雷达回波数据帧数为K，动态规划算法帧间积累时前向搜索区域为q_r×q_v个数据单元的矩形区域；在脉冲多普勒雷达体制下，信号处理系统对各方位上接收的回波并行运行改进的动态规划算法，首先把一帧原始慢时间-距离域回波数据变换到多普勒-距离域，对每一个脉冲回波进行脉冲压缩，再将脉冲压缩后的回波按距离单元沿慢时间维做N点快速傅立叶变换FFT得到每个距离单元的多普勒信息，并记获得的N×M维多普勒-距离数据为X_N×M；然后进行第一门限预判，将获得的完整多普勒-距离数据取模并与第一虚警门限η₁比较，保留大于门限的数据而将小于该门限的数据置零；经过上述处理后得到的连续K帧多普勒-距离域数据矩阵：为动态规划算法一次积累的一组数据，再根据模糊数范围h＝1,…,H，复制H份该组数据，同时调整这些数据的多普勒维坐标值，调整规则为模糊数序号为h的那组数据的多普勒维坐标调整为(h-1)F_prf:hF_prf；接着分别对每一个模糊数的一组数据运行动态规划算法，获得相应的值函数积累结果：h＝1,…,H，和目标运动状态矩阵最后联合所有模糊数的H个值函数结果搜索其中的最大值并记为再将该最大值与第二虚警门限η₂进行比较，由比较结果宣判检测结果：大于门限则宣判检测到目标，反之则宣判没有目标；当检测结果为有目标时，结合对应的目标运动状态矩阵提取目标运动轨迹和加速度，再通过最大值函数在上述矩阵中的坐标值和对应的模糊数估计目标速度将上述目标检测结果和目标状态估计值输送到终端显示；其中，X_N×M为第一门限预判后的多普勒-距离数据，F_prf为脉冲重复频率，D为最大不模糊径向速度，H为最大速度模糊数，δ_v为速度分辨率，m、n、h为自然数。

2.如权利要求1所述的检测快速火炮类微弱目标的方法，其特征在于：信号处理系统对各方位的回波并行运行改进的动态规划算法，将常规多普勒-距离-方位三维空间动态规划算法降维处理，仅在各个方位上并行处理多普勒-距离二维数据。

3.如权利要求1所述的检测快速火炮类微弱目标的方法，其特征在于：目标运动状态矩阵是记录第h个速度模糊数对应的动态规划算法前向搜索区域中目标的加速度和坐标，并用于恢复目标航迹和运动状态的矩阵，其维数为3×N×M×(K-1)；记录的是前k帧积累后值函数中坐标为(n,m)的数据在中搜索到的目标的加速度值和坐标值。

4.如权利要求1所述的检测快速火炮类微弱目标的方法,其特征在于：若设背景噪声为均值为零、方差为σ²的复高斯白噪声，雷达第一、二虚警门限分别计算为其中，P_fa1和P_fa2分别为第一和第二次门限检测的虚警概率。

5.如权利要求1所述的检测快速火炮类微弱目标的方法,其特征在于：改进的动态规划是指在基础动态规划算法之前加入第一门限预判的操作，在第一门限预判中，将连续获得的K帧多普勒-距离数据矩阵k＝1,…,H，取模并将该模值数据矩阵与第一虚警门限η₁比较，保留大于门限的数据而将小于该门限的数据置零，运行动态规划时只对预判后数据中的非零数值进行前向搜索积累，大大减小了计算量。

6.如权利要求1所述的检测快速火炮类微弱目标的方法,其特征在于：动态规划算法遍历目标可能的速度范围,对于快速目标存在速度模糊，需要计算目标的速度模糊数范围，首先计算最大模糊数为其中ceil(·)表示向上取整数，最大不模糊速度为雷达多普勒分辨单元为速度分辨单元为其中，V_max为目标运动速度的最大速度，F_c为载频，F_prf为脉冲重复频率。