[发明专利]基于点状杂波图的慢速运动目标消除方法

说明书

本发明提出了一种基于点状杂波图的慢速运动目标消除方法，用于提高海上低空飞行目标的跟踪精度，实现步骤为：计算雷达在每一帧j内接收到的起始方位α上的多普勒‑距离维数据矩阵D^j；计算多普勒‑距离维数据矩阵D^j的检验统计量矩阵Λ^j；对检验统计量矩阵Λ^j进行多普勒凝聚；获取的初步检测结果Η^j；提取慢速多普勒通道索引集合M′；获取慢速多普勒通道的检验统计量矩阵剔除每一帧j的检验统计量矩阵中的慢速运动目标；剔除所有帧中除α方位以外的其它方位上的脉冲‑距离维数据中的慢速运动目标。本发明改善了对低速通道中慢速运动目标消除的性能，可用于雷达对海模式下对不感兴趣的海面慢速运动目标的消除。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，涉及一种慢速目标消除方法，具体涉及一种基于点状杂波图的慢速运动目标消除方法，可用于提高海上低空飞行目标的跟踪精度。

背景技术

雷达是现代战场的“千里眼”，特定环境下对监视场景内感兴趣目标的检测与跟踪是其首要任务。针对这一任务，需要设计有效的雷达信号处理算法。

雷达信号处理的主要目的之一就是解决目标与环境之间的矛盾。更确切的说，它在目标检测判决之前，对目标与环境的混合回波信号进行某些特殊的加工处理，以期尽量降低环境对目标检测的影响。在不考虑主动干扰的情况下，对目标正常检测影响最为严重的一种环境干扰就是杂波。作为一种随机过程，大多数杂波是可以进行统计描述的，基于目标回波与杂波间的不同统计特性，可以对杂波进行有效的抑制。然而，对感兴趣的海上低空飞行目标而言，除环境杂波的干扰之外，还会受到不感兴趣的船只等海面慢速运动目标的干扰。此类干扰不是真正意义上的杂波干扰，而是确实存在的目标，但相对于感兴趣的海上低空飞行目标而言，它也是一种特殊的“杂波”，将其称为“点状杂波”。它与海杂波的区别在于，海杂波是弥散分布的，而海面慢速运动目标是有一定运动规律的。由于此类慢速运动目标的存在，在对海上低空飞行目标跟踪时，所确定的起始航迹和航迹建立并不能反映海上低空飞行目标真实运动状态，降低了对海上低空飞行目标的跟踪精度。

在杂波滤除方面，根据杂波和目标在多普勒域上的差异，通过设计合理的动目标显示MTI(Moving Target Indicator)滤波器，也可以将杂波滤除。目前，工程上普遍采用动目标显示MTI算法及其改进方法进行运动目标的检测。例如授权公告号为US7903024B2，名称为“ADAPTIVE MOVING TARGET INDICATOR(MTI)CLUTTER REJECTION FILTER FOR RADARSYSTEMS”的美国专利，提出了一种自适应动目标显示MTI的杂波抑制方法，该方法根据杂波回波的强弱，自适应选择MTI滤波器权重，即由已知系统参数计算出区分杂波回波强弱的门限值，对强杂波回波选择自适应的MTI滤波器权重，对弱回波直接使用传统的固定滤波器权重。该方法能够根据杂波回波的强弱，自适应地匹配MTI滤波器权重，有效提高了杂波的抑制比，但是，由于动目标显示MTI检测算法只能抑制零频附近的杂波，而对慢速运动目标表现得无能为力。而不消除此类慢速运动目标，会对海上低空飞行目标的航迹建立、航迹保持产生非常大的影响，导致低空飞行目标的航迹无法起始、航迹多次拉偏，降低了对海上低空飞行目标的跟踪精度。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种基于点状杂波图的慢速运动目标消除方法，用于提高海上低空飞行目标的跟踪精度。

本发明的技术思路是：首先提取海上低空飞行目标场景中的目标回波数据，对脉冲-距离维数据进行离散傅里叶DFT变换，并对其作初步的目标检测，然后，提取慢速多普勒通道的检验统计量及初步检测结果，最后，利用杂波图中的自屏蔽效应，消除慢速多普勒通道的慢速运动目标。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案包括如下：

(1)获取多普勒-距离维数据矩阵D^j：