[发明专利]对海雷达小目标检测方法

权利要求书

1.一种对海雷达小目标检测方法，其特征在于，具体包括：

对原始回波数据进行距离维FFT处理和MTD处理；

对MTD处理后的数据进行舰速补偿，提取舰速补偿后的零多普勒通道数据作为固定杂波杂波背景；

进行固定杂波对消以及地杂波、海杂波抑制，并对抑制后的数据进行MTD处理和恒虚警处理，完成对高速目标的检测，所述高速目标为速度高于设定阈值的目标；对抑制后的数据进行恒虚警处理的具体步骤为：

确定参考单元，取参考单元的核函数的平均作为检测单元的杂波概率密度函数，具体为：

其中，K为核函数，a_n定义为：先选定一个大于1小于n的自然数k＝k_n，对任何x∈X，以a_n(x)＝a_n(x；X₁,L,X_n)记最小的正数a，使[x-a,x+a]中至少包含样本X₁,L,X_n中的k个，X为参考单元，x为中心单元；

对概率密度函数积分得到的分布函数为：

门限值为：

式中，P_fa为虚警概率，为的逆函数；

根据杂波概率密度函数得到分布函数，并根据分布函数确定门限值；

若信号检测结果高于检测门限，则检测到目标；

根据舰速补偿后的多普勒频率高低分别采用检测前跟踪处理和扫描间相关处理完成杂波下低速小目标检测，所述低速小目标为速度低于设定阈值的目标；

对多普勒频率高于设定阈值的数据采用检测前跟踪处理检测小目标并获得目标航迹的具体步骤为：

(1)根据目标运动模型，在需要建立起Kalman滤波运动方程的波束数内，设置第一门限；

(2)若回波信号能量超过第一门限，则判别回波信号能否与已有航迹关联，若关联成功，则转(3)，否则将没有关联上的回波信号，与之前超过第一门限但未关联上的回波信号建立Kalman滤波运动方程，将其作为航迹建立前的航迹数据，等待下一个波位扫描回波信号进行处理；

(3)对关联上的回波信号与航迹，利用Kalman滤波预测下一个波束的目标回波信号，将下一个波束驻留时间内，过第一门限的回波信号，与之前过第一门限的回波信号进行相参积累/非相参积累；

(4)将不同波位驻留时间内的积累的信号能量与对应波束驻留数的检测门限进行比较，若超过门限，则判决目标存在并给出对应目标航迹，否则将其作为航迹建立前的航迹数据，等待下一个波位扫描回波信号进行处理；

对多普勒频率低于设定阈值的数据采用扫描间相关处理完成杂波下低速小目标检测，具体步骤为：

(1)存储经过杂波抑制的多帧目标信息；

(2)利用前几帧保存的数据与当前的目标信息在对应的距离单元组成一个窗；

(3)统计窗内对应距离单元目标出现的次数，若目标出现的次数超过检测门限，则判决该位置是目标。

2.根据权利要求1所述的对海雷达小目标检测方法，其特征在于，对地杂波、海杂波抑制后的数据进行MTD处理和恒虚警处理，完成对高速目标的检测的具体方法为：

采用二阶数字对消器对固定杂波进行固定杂波抑制；

判断固定杂波抑制后的数据中是否存在海杂波，如果存在，则采用自适应二次对消器进行海杂波抑制；

对抑制后的数据进行MTD处理、恒虚警处理，完成对高速目标进行检测。

3.根据权利要求2所述的对海雷达小目标检测方法，其特征在于，所述二阶数字对消器的差分方程为：

其中，v为平台运动速度，为天线扫描角度，f_r为多普勒频率，λ为雷达信号波长，y(n)为二阶数字对消器输出，x(n)为固定杂波输入。