[发明专利]一种多径条件下雷达目标检测方法

权利要求书

1.一种多径条件下雷达目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，选取天线个数和架设高度；

在垂直方向上架设多个天线，最下面的一个天线进行发射，发射天线距离地表面高度为100m，发射天线兼具发射与接收功能，其他天线进行接收，接收天线设置在发射天线的上面，发射天线与接收天线在同一垂直面；第二个接收天线高度为103m，第三个接收天线高度为106m，以此类推，之后每个接收天线高度增加3m；

第二步，计算检验统计量；

雷达第i个接收天线接收到的信号表示为：

其中，s_i、c_i、n_i分别为第i个接收天线接收到的目标回波、杂波以及接收机热噪声，H₀表示无目标存在，H₁表示目标存在；

雷达多个接收天线接收信号经平方律检波后的输出信号表示为

z_i＝|x_i|²，i＝1,2,…,N (2)

检验统计量取为

L＝max(z₁,z₂,…,z_N) (3)

其中，max表示取最大值；

第三步，计算检测门限；

假定雷达第i个接收天线接收到的杂波幅度和接收机热噪声均服从瑞利分布，杂波与热噪声相互独立，且各天线接收信号之间相互独立，得到雷达虚警概率为

其中，η为检测门限，N为天线数，ξ_i为H₀下第i个天线接收信号功率，ξ_i＝P_ci+P_n，P_ci为第i个天线接收的杂波功率，P_n为i个天线对应的接收通道热噪声功率，P_n＝kTBF_n，k＝1.38×10^-23为玻尔兹曼常数，T＝290°，B为接收机带宽，F_n为噪声系数；

假定多个天线对应的接收通道热噪声功率相等；给定雷达虚警概率，在获得H₀下雷达接收信号功率后，检测门限根据式(4)通过插值得到；

第四步，判断目标是否存在；

将检验统计量与检测门限进行比较，当L＞η时，判断目标存在；当L＜η时，判断目标不存在，即

假定目标雷达截面积服从Swerling I模型，多个天线观测目标信号之间相互独立，得到雷达检测概率为

其中，β_i为H₁下第i个天线接收信号功率，β_i＝P_si+P_ci+P_n，P_si为多径条件下雷达第i个天线接收目标回波功率。

2.根据权利要求1所述的一种多径条件下雷达目标检测方法，其特征在于：

目标检测方法的仿真实验基于通用计算机，采用Matlab仿真平台实现；仿真场景如下：目标以20m的恒定高度从距离雷达20km的位置以300m/s的速度朝雷达相向运动，目标雷达截面积为1m²，雷达发射峰值功率为50kW，雷达发射天线与接收天线最大增益均为43dB，雷达发射天线高度为100m，雷达接收天线之间间距为3m，雷达波长0.03m，雷达带宽10MHz，雷达噪声系数为5dB，雷达综合损耗为6dB，雷达虚警概率为10^-3。