[发明专利]基于反对称变换和参数可调的分布式目标检测方法

权利要求书

1.一种基于反对称变换和参数可调的分布式目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取分布式目标的回波信号和训练样本：

从雷达天线阵列接收的所有雷达回波信号中，提取L个待检测距离单元的分布式目标回波信号，L≥1，并提取待检测距离单元周围K个距离单元内不含目标只含杂波的多个雷达回波信号，组成训练样本Y₀，K≥1；

(2)对分布式目标回波信号和训练样本Y₀进行反对称变换：

设置矩阵维数与雷达天线阵列的阵元个数N相同的反对称变换矩阵T，并将T与分布式目标回波信号和训练样本Y₀分别左乘，得到反对称变换后的分布式目标回波信号Z和训练样本Y₁，Z＝[z₁,,z_i,z_L]，z_i表示第i个距离单元中的回波信号，1≤i≤L；

(3)构建参数可调检测器：

(3a)推导反对称变换后的分布式目标回波信号在不存在目标和存在目标条件下的概率密度函数f₀和f₁；

(3b)将f₀和f₁代入广义似然比检验准则中，得到导向矢量失配敏感型检测器和导向矢量失配稳健型检测器；

(3c)对导向矢量失配敏感型检测器和导向矢量失配稳健型检测器进行参数化处理，得到参数可调检测器；

(4)利用蒙特卡洛实验，确定参数可调检测器的检测门限ζ；

(5)获取参数可调检测器的检测统计量t：

(5a)将训练样本Y₁中的数据拼接成维度为N×K的矩阵，并对该矩阵进行共轭转置相乘，得到采样协方差矩阵S；

(5b)计算参数可调检测器的检测统计量t：

其中，v表示反对称变换后的导向矢量，()^H表示取共轭转置操作，()^-1表示取逆操作，γ表示根据雷达应用模式在[0,1]之间取值的可调参数；

(6)对分布式目标进行检测：

判断t>ζ是否成立。若是，则雷达回波信号中存在目标，否则，则雷达回波信号中不存在目标。

2.根据权利要求1所述的基于反对称变换和参数可调的分布式目标检测方法，其特征在于，步骤(2)中所述的反对称变换矩阵，其表达式为：

其中，T表示反对称变换矩阵，I表示单位矩阵，N表示雷达天线阵列的阵元个数，J表示一个反对角线元素为1其他元素全为0的置换矩阵，j表示虚数符号。

3.根据权利要求1所述的基于反对称变换和参数可调的分布式目标检测方法，其特征在于，步骤(3)中所述的反对称变换后的分布式目标回波信号在不存在目标和存在目标条件下的概率密度函数f₀和f₁，其表达式分别为：

其中，π表示圆周率，N表示雷达天线阵列的阵元个数，det()表示行列式符号，M表示对S进行反对称变换的矩阵，exp()表示以自然常数e为底的指数操作，tr()表示取迹操作，L表示分布式目标所跨越的待检测距离单元的个数，()^-1表示取逆操作，Z表示反对称变换后的待检测单元的分布式目标回波信号，()^H表示取共轭转置操作，α表示信号幅度，v表示反对称变换后的导向矢量。

4.根据权利要求1所述的基于反对称变换和参数可调的分布式目标检测方法，其特征在于，步骤(3b)中所述的广义似然比检验准则，是指利用似然函数之比构成广义似然比检测式，对检测式中的未知参数进行估计。