[发明专利]针对多发多收雷达系统的单目标异步信号检测方法

说明书

本发明公开一种针对多发多收雷达系统的单目标异步信号检测方法，应用于雷达技术领域，针对现有多站雷达在窄发模式下协同工作时无法处理异步信号，从而无法对运动目标进行检测的问题，本发明利用多通道异步信号的能量聚集来进行检测，保证了在雷达异步工作以及目标高速运动的情况下仍能进行信息的对准，从而可以利用GLRT检测器来判断出此刻在监视区域中目标的有无以及在有目标情况时目标的运动状态。本发明的优点是提出的异步信号能量聚集方法可以应用于多站雷达异步信号的协同检测，实现过程简单，精度高，且相对于检测器直接进行整个平面的检测来说检测过程所需的计算量极小。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，特别涉及一种地基多发多收雷达系统协同检测与异步信号 的能量聚集技术。

背景技术

多雷达协同工作因为其对高速高机动目标和隐身目标探测性能优越以及抗摧毁能力 强等特点，在近些年得到快速发展和广泛的应用，并成为时下雷达领域的研究热点之一， 它能获取目标的各向散射信息，具有作用距离远、隐身目标探测性能优越和抗干扰性强等 特点。由于协同工作的多个雷达均可使用非高精度的单个雷达组成，造价较低，且能方便 的更换或增减其中的雷达，维护成本较低。同时，多雷达协同工作能成倍的扩大监视区域， 从而可以更早的发现目标，得到宝贵的时间资源。总之，多雷达的协同组网工作有着单个 雷达无可比拟的优势，在现代军事应用中有着广阔的发展空间。

对于多基地雷达协同组网系统，典型场景下采用窄发宽收工作机制，在多个通道的距 离单元交叉处的幅值即为该位置经由多个通道的能量积累，如果某一位置的能量明显高于 周围的回波能量，那么即可认为该位置处存在潜在目标，可带入检测器计算出该位置的检 测统计量进行最终的判断，但是由于雷达精度的影响，对同一位置不同通道对应的距离单 元选取会存在很大的问题，所以在文献“Chao S,Chen B,Li C.Grid cell baseddetection strategy for MIMO radar with widely separated subarrays[J].AEUE-International Journal of Electronics and Communications,2012,66(9):741-751.”和“Chen L,Zhou T,Yi W,et al.Grid space searching based two-steps detectionprocedure for MIMO radar with widely separated antennas[C].InternationalConference on Information Fusion.2017:1-5.”中，作者提出了利用空 间栅格划分的方式来遍历整个监视区域并进行每个栅格对应位置的检测，然后对检测平面 进行镜像目标的判定及消除，该方法主要基于MIMO(多输入多输出)雷达进行设计的， 经过一定的修改之后能够适用于任意的多雷达工作模式，但是该方法只能处理同步信号， 亦即只能工作在宽发宽收工作模式或对静止的目标进行检测。在实际工程应用时，由于现 有多雷达系统中多个工作在窄发宽收模式下的雷达在扫描期间，对共视区域内的同一个位 置照射到的时间不同，对于运动目标，其被不同通道的雷达照射的时间可能不同，因此导 致多通道信号中目标的回波对应空间不同位置，造成接收信号的异步，从而使信号能量无 法正常聚集，降低检测率。

发明内容

为解决现有多站雷达在窄发模式下协同工作时无法处理异步信号，从而无法对运动目 标进行检测的问题，本发明提供一种针对多发多收雷达系统的单目标异步信号检测方法， 能将多雷达系统的异步信号中包含目标的能量有效聚集起来，同时可以去除大量的虚警， 得到目标所在的真实位置，提高信噪比。

本发明采用的技术方案为：针对多发多收雷达系统的单目标异步信号检测方法，对整 个监视区域进行栅格划分，采用动态规划的思想，利用雷达所能探测的目标速度范围以及 每个栅格数据平面之间的照射时间差来确定相邻两个栅格数据平面的搜索范围，采用维特 比搜索的方式来确定所有栅格数据平面相对于第一个栅格数据平面的偏移量，然后依据此 偏移量进行数据对齐，以完成能量的聚集。