[发明专利]一种基于FMCW雷达回波的目标检测方法及装置

说明书

本申请实施例提供一种基于雷达回波的目标检测方法及装置，所述方法包括：接收雷达回波信号，通过距离多普勒处理对所述雷达回波信号区分运动目标和静止目标；分别确定所述运动目标回波信号和所述静止目标回波信号的自适应检测门限，其中，所述自适应检测门限包括随着目标距离增大而减小的检测门限部分；根据所述自适应检测门限完成目标的检测，其中，所述目标包括所述运动目标和所述静止目标。本申请实施例通过设定与距离负相关的检测门限，可以使得不同距离单元的虚警率均维持在一个固定的值及以下，进而提升检测性能。

技术领域

本申请涉及FMCW雷达目标检测领域，具体而言，涉及一种基于FMCW雷达回波的目标检测方法及装置。

背景技术

调频连续波(FMCW)雷达利用发射信号和回波信号的差频信号来获得目标的距离和速度，因其具有结构简单、尺寸小、重量轻、成本低等优点，近年来在民用/军事领域均得到了广泛的应用。

雷达通过电磁波的散射特性识别目标，但是雷达的接收信号不仅包含有用的目标回波，还包含一些杂波信号。雷达信号检测的目的是在某个可能存在干扰的区域内判定目标是否存在，这些干扰主要包括接收机内部的热噪声、雨雪等杂波、人为干扰等。因此雷达目标回波信号的检测是在噪声和杂波干扰背景下的二元信号最佳检测问题。目前，雷达目标检测主要采用门限检测方法，雷达的自动检测系统需要一个检测门限，当接收机的输出超过这个检测门限时目标就被检测到，相反，如果低于这个门限，就说明当前检测单元没有目标。

雷达检测中，如果电磁环境很差使噪声电平高于检测门限，接收机会将噪声当作信号检测出来，产生虚警。过高的虚警，会进入后续的雷达跟踪处理单元，造成大量的资源浪费，尤其是在雷达多目标检测中，虚警的存在对正常目标的检测也会造成轨迹匹配上的错误。在信号检测中想要做出合理的判断，将噪声中不同的信号分辨出来，必须要选取一个最佳准则，现有的恒虚警(CFAR)检测技术作为一种自动检测方法被广泛应用在现代雷达的自动检测系统中，但在杂波特性距离空变性较强的情况下，无论是较大的距离滑窗还是较小的距离滑窗都会导致CFAR方法出现弱杂波区漏警、强杂波区虚警的问题。因此，为了更好的实现目标检测，同时避免过高的雷达虚警率成为了亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种基于雷达回波的目标检测方法及装置，本申请实施例的目标检测方法是基于距离自适应恒虚警门限的检测方法，能在复杂的背景环境中检测出目标，在不影响雷达正常工作状态的前提下提升目标检测性能。

本申请实施例提供一种基于FMCW雷达回波的目标检测方法，所述方法包括：接收雷达回波信号，通过距离多普勒处理对所述雷达回波信号区分运动目标和静止目标；分别确定所述运动目标的回波信号和所述静止目标的回波信号的自适应检测门限，其中，所述自适应检测门限包括随着目标距离增大而减小的检测门限部分；根据所述自适应检测门限完成对目标的检测，其中，所述目标包括所述运动目标和所述静止目标。

本申请实施例通过设定自适应检测门限包括与距离负相关的检测门限部分，可以使得不同距离单元处的虚警率均维持在设定值及以下，进而保证雷达的正常工作状态。

在一些实施例中，所述分别确定所述运动目标的回波信号和所述静止的目标回波信号的自适应检测门限，包括：分别确定所述非零速度部分和所述零速度部分的杂波平均电平估计值；根据目标距离确定各距离单元处的所述检测门限部分；根据所述非零速度部分的杂波平均电平估计值和所述检测门限部分确定针对所述非零速度部分的自适应检测门限；根据所述零速度部分的杂波平均电平估计值和所述检测门限部分确定针对所述零速度部分的自适应检测门限。

本申请实施例通过分离运动目标所在的非零速度部分和静止目标所在的零速度部分，再根据非零速度部分的杂波平均电平估计值、零速度部分的杂波平均电平估计值和目标距离分别确定针对非零速度部分和针对零速度部分的自适应检测门限，来提升对不同距离处的目标检测的准确性。

在一些实施例中，根据如下公式计算每个距离单元的自适应检测门限：