[发明专利]用于地面监视雷达的目标检测方法

权利要求书

1.用于地面监视雷达的目标检测方法，所述地面监视雷达的方位覆盖范围为0°～X°,距离覆盖范围为0km～Ykm；所述地面监视雷达的方位采样间隔为Δx，量化为若干个方位；距离量化间隔为Δy，在距离上量化为若干个距离库，且每个距离库上均对应有Z个多普勒速度频道即频道；

所述地面监视雷达扫描一帧获取若干个方位上的谱数据信息；

所述谱数据信息包括：该谱数据的方位，该谱数据所在的距离库，该谱数据所在的频道，该谱数据的时间戳、该谱数据的幅度值；

其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取地面监视雷达在当前帧的谱数据信息；

S2，分别对每个方位上的谱数据信息进行数据处理，将同一方位上的每个距离库所对应的每个频道均作为一个待检测单元；所述数据处理分为两部分，其中，

第一部分：对与低速频道对应的待检测单元上的谱数据信息进行线性内插处理；

所述低速频道共包括A个频道，所述低速频道是指零频道以及与零频道左右相距一定范围内的频道；所述零频道是指多普勒速度为零的频道；

第二部分：先对与非低速频道对应的待检测单元构建若干个图单元，并对各个图单元上的谱数据信息分别进行滑窗积累处理，计算出各个图单元的当前帧的幅度值门限；再根据各个图单元的当前帧的幅度值门限对当前帧的谱数据信息进行滤除处理；所述非低速频道是指出低速频道以外的其他频道；

S3，对经步骤S2数据处理后的谱数据信息进行杂波滤除处理，且经杂波滤除处理后的谱数据信息即为目标的谱数据信息；

步骤S2中，所述低速频道共包括10个频道，即A＝10；其中，所述零频道分别为a₅、a₆；且与零频道左右相距一定范围的频道分别为a₁、a₂、a₃、a₄、a₇、a₈、a₉、a₁₀；其中a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₆、a₇、a₈、a₉、a₁₀均表示频道号；

所述第一部分的数据处理的具体方式，包括以下步骤：

S211，抽取出某个距离库所对应的低速频道即频道a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₆、a₇、a₈、a₉、a₁₀上的谱数据信息，且该距离库所对应的每个低速频道上的谱数据的幅度值依次为：

其中，Amp表示谱数据的幅度值；下标表示相应的频道；

S212，在该距离库所对应的频道a₁、a₂、a₃、a₄、a₅中查询拐点频道l，具体方式如下所示：

从零频道a₅开始，依次经频道a₄、a₃至频道a₂结束，依次进行判断，判断是否存在且j¹＝a₅,a₄,a₃,a₂；即判断是否存在一个频道上的谱数据的幅度值既小于左相邻频道上的谱数据的幅度值，又小于右相邻频道上的谱数据的幅度值；

若存在，则将该谱数据的幅度值既小于左相邻频道上的谱数据的幅度值又小于右相邻频道上的谱数据的幅度值的频道称为拐点频道l，该频道上的谱数据的幅度值即为拐点频道l的幅度值Amp_l；且从零频道a₅开始至频道a₂结束，当判断出一个拐点后，则不再继续对后续频道上的谱数据的幅度值进行判断，即从零频道a₅开始至频道a₂结束，仅查询一个拐点频道l；

若从零频道a₅开始至频道a₂结束，均不存在拐点频道l，则将频道a₁称为拐点频道l，该频道a₁上的谱数据的幅度值即为拐点频道l的幅度值Amp_l；

在该距离库所对应的频道a₆、a₇、a₈、a₉、a₁₀中查询拐点频道k，具体方式如下所示：

从零频道a₆开始，依次经频道a₇、a₈至频道a₉结束，依次进行判断，判断是否存在且j²＝a₆,a₇,a₈,a₉；即判断是否存在一个频道上的谱数据的幅度值既小于左相邻频道上的谱数据的幅度值，又小于右相邻频道上的谱数据的幅度值；

若存在，则将该谱数据的幅度值既小于左相邻频道上的谱数据的幅度值又小于右相邻频道上的谱数据的幅度值的频道称为拐点频道k，该频道上的谱数据的幅度值即为拐点频道k的幅度值Amp_k；且从零频道a₆开始至频道a₉结束，当判断出一个拐点后，则不再继续对后续频道上的谱数据的幅度值进行判断，即从零频道a₆开始至频道a₉结束，仅查询一个拐点频道k；

若从零频道a₆开始至频道a₉结束，均不存在拐点频道k，则将频道a₁₀称为拐点频道k，该频道a₁₀上的谱数据的幅度值即为拐点频道k的幅度值Amp_k；

S213，对该距离库所对应的各个低速频道上的谱数据的幅度值进行重新赋值即线性内插处理；所述重新赋值的方式为：

j＝a₁,a₂,a₃,a₄,a₅,a₆,a₇,a₈,a₉,a₁₀

j＝a₁,a₂,a₃,a₄,a₅,a₆,a₇,a₈,a₉,a₁₀

其中，下标j表示第j个频道，Amp_j表示重新赋值后的第j个频道上的幅度值；nAmp_j表示第j个频道上的线性内插处理的中间值；

步骤S2中，所述第二部分的数据处理的具体方式，包括以下步骤：

S221，对与非低速频道对应的待检测单元构建若干个图单元，其中，

对0km～Y₁km内的与非低速频道对应的待检测单元利用等距离法构建若干个快图单元；

对Y₁km～Ykm内的与非低速频道对应的待检测单元利用等面积法构建若干个慢图单元；

0＜Y₁＜Y；

地面监视雷达的距离量化间隔为Δy，第1个距离库至第Y₁/Δy个距离库所对应的每个非低速频道即为0km～Y₁km内的待检测单元；第Y₁/Δy个距离库至第Y/Δy个距离库所对应的每个非低速频道频道即为Y₁km～Ykm内的待检测单元；

S222，分别对每个图单元上的谱数据信息进行滑窗积累处理，分别计算得到每个图单元的当前帧的幅度值门限，其中，

分别对每个快图单元上的谱数据信息进行滑窗积累处理，并分别计算得到每个快图单元的当前帧的幅度值门限；

分别对各个慢图单元上的谱数据信息进行滑窗积累处理，并分别计算得到各个慢图单元的当前帧的幅度值门限；

S223，根据各个图单元的当前帧的幅度值门限对当前帧的谱数据信息进行滤除处理，其中，

判断待检测单元上的当前帧的谱数据的幅度值是否大于该待检测单元所位于的图单元的当前帧的幅度值门限，若大于，则保留该待检测单元上的当前帧的谱数据信息；否则，剔除该待检测单元上的当前帧的谱数据信息；

步骤S221中，对0km～Y₁km内的与非低速频道对应的待检测单元利用等距离法构建若干个快图单元，具体方式如下所示：

对第1个距离库至第Y₁/Δy个距离库进行划分，每隔n个距离库作为一个距离区间，共划分为Y₁/Δy/n个距离区间；

对(Z-A)个非低速频道进行划分，每隔m个频道作为一个频道区间，共划分为(Z-A)/m个频道区间；

将每个距离区间上所对应的每个频道区间均作为一个快图单元，共得到Num_Fast个快图单元，Num_Fast＝(Y₁/Δy/n)×[(Z-A)/m]；

步骤S222中，对每个快图单元上的谱数据信息进行滑窗积累处理，要求滑窗累积的帧数为x^F，具体方式如下所示：

雷达扫描的第t^F帧中针对第num^F个快图单元，计算第num^F个快图单元的当前帧即第t^F帧的幅度值门限num^F＝1,2,3,…,Num_Fast；t^F＞x^F；

其中，是指雷达扫描的上一帧即第t^F-1帧中针对第num^F个快图单元的幅度值门限，即第num^F个快图单元的第t^F-1帧的幅度值门限；

对第num^F个快图单元的第x^F帧的幅度值门限进行初始化赋值；且快图单元的初始化赋值是根据地面监视雷达在0km～Y₁km内探测到目标的幅度值进行统计得到；

是指设定的第num^F个快图单元的点个数门限；

是指第num^F个快图单元在第t^F帧之前的x^F帧中幅度值大于0db的谱数据信息累计所占的待检测单元的总个数；

分别是指第t^F-1、t^F-2......t^F-x^F帧中针对第num^F个快图单元上的幅度值大于0db的谱数据信息所占的待检测单元的个数；

k^F为设定的快图单元的幅度值门限调整系数；

步骤S221中，对Y₁km～Ykm内的与非低速频道对应的待检测单元利用等面积法建立若干个慢图单元，具体方式如下所示：

以rkm作为距离间隔，将Y₁km～Ykm划分为(Y-Y₁)/r个距离区间；0＜r＜(Y-Y₁)；对此(Y-Y₁)/r个距离区间进行编号，编号为q，q＝1,2，…,(Y-Y₁)/r，且依次对应为Y₁km～(Y₁+r)km，(Y₁+r)km～(Y₁+2r)km，......，(Y-r)km～Ykm；

分别对每个距离区间上与非低速频道对应的待检测单元进行等面积划分，且将第q个距离区间上与非低速频道对应的待检测单元划分为N_q个等面积的扇区，其中，N_q＝2q+5；

将每个距离区间上与非低速频道对应的待检测单元进行等面积划分后所得到的每个扇区均作为一个慢图单元，共得到Num_Slow个慢图单元，Num_Slow＝[(Y-Y₁)/r]²+6(Y-Y₁)/r；

步骤S222中，对每个慢图单元上的谱数据信息进行滑窗积累处理，要求滑窗累积的帧数为x^S，具体方式如下所示：

雷达扫描的第t^S帧中针对第num^S个慢图单元，计算第num^S个慢图单元的当前帧即第t^S帧的幅度值门限num^S＝1,2,3,…,Num_Slow；t^S≥x^S；

其中，是指雷达扫描的上一帧即第t^S-1帧中针对第num^S个慢图单元的幅度值门限，即第num^S个慢图单元的第t^S-1帧的幅度值门限；

对第num^S个慢图单元的第x^S帧的幅度值门限进行初始化赋值；且慢图单元的初始化赋值是根据地面监视雷达在Y₁km～Ykm内探测到目标的幅度值进行统计得到；

是指设定的第num^S个慢图单元的点个数门限；

是指第num^S个慢图单元在第t^S帧之前的x^S帧中的幅度值大于0db的谱数据信息累计所占的待检测单元的总个数；

分别是指第t^S-1、t^S-2......t^S-x^S帧中针对第num^S个慢图单元上的幅度值大于0db的谱数据信息所占的待检测单元的个数；

k^S为设定的慢图单元的幅度值门限调整系数。