[发明专利]干扰条件下基于协方差矩阵重构的目标检测方法与装置

权利要求书

1.一种干扰条件下基于协方差矩阵重构的目标检测方法，其特征在于，包括：

(1)利用训练样本构造采样协方差矩阵；

(2)利用采样协方差矩阵构造噪声子空间；

(3)确定角度范围，利用噪声子空间重构协方差矩阵；

(4)利用重构的协方差矩阵构造检测统计量；

(5)比较检测统计量和检测门限的大小，若检测统计量大于检测门限，则判决目标存在，反之则判决目标不存在。

2.如权利要求1所述的干扰条件下基于协方差矩阵重构的目标检测方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：

利用L个训练样本构造N×N维采样协方差矩阵其中第l个训练样本x_l仅含干扰和噪声分量，记作a_l,m为第l个训练样本中第m个干扰的幅度，l＝1,2,…,L，n_l为第l个训练样本中的热噪声，s(θ_m)为第m个干扰的导向矢量，θ_m为第m个干扰的方位角度；x_l、s(θ_m)和n_l的维数均为N×1。

3.如权利要求2所述的干扰条件下基于协方差矩阵重构的目标检测方法，其特征在于，所述s(θ_m)的表达式为d为天线阵元间距，λ为雷达发射信号波长，上标[·]^T表示转置。

4.如权利要求1或2所述的干扰条件下基于协方差矩阵重构的目标检测方法，其特征在于，所述步骤(2)中的噪声子空间为U_n＝[u₁,u₂,…,u_r]，其中u_i为U的第i列，i＝1,2,…,r，U为采样协方差矩阵的特征矩阵，即的特征分解为U＝[u₁,u₂,…,u_N]，Λ＝diag(λ₁,λ₂,…,λ_N)为对角矩阵，且其特征值由大到小排列λ₁≥λ₂≥…,λ_N；r为满足下述关系式的最小正整数：

5.如权利要求1或2所述的干扰条件下基于协方差矩阵重构的目标检测方法，其特征在于，所述步骤(3)中重构的协方差矩阵为其中，θ_k为角度范围Θ的第k个分量，且Θ被平均分为361份。

6.如权利要求5所述的干扰条件下基于协方差矩阵重构的目标检测方法，其特征在于，角度范围Θ分以下三种情况确定：1)当目标角度满足-88°≤θ_t≤88°时，角度范围为Θ＝[-90°,θ_low]∪[θ_up,90°]，其中假定目标相对于雷达阵列法线方向的角度为θ_t；2)当目标角度满足-90°≤θ_t＜88°时，角度范围为Θ＝[θ_up,90°]；3)当目标角度满足88°＜θ_t≤90°时，角度范围为Θ＝[-90°,θ_low]，其中θ_low＝θ_t-2°，θ_up＝θ_t+2°。

7.如权利要求1或2所述的干扰条件下基于协方差矩阵重构的目标检测方法，其特征在于，所述步骤(4)中的检测统计量为其中s(θ_t)为目标导向矢量，其表达式为θ_t为目标的方位角度，为矩阵的逆，|·|表示绝对值，x是待检测数据。

8.如权利要求1或2所述的干扰条件下基于协方差矩阵重构的目标检测方法，其特征在于，所述步骤(5)中的检测门限通过蒙特卡洛仿真确定。

9.一种干扰条件下基于协方差矩阵重构的目标检测装置，其特征在于，包括采样协方差矩阵构造模块、噪声子空间构造模块、协方差矩阵重构模块、检测统计量构造模块和目标判决模块，其中：

所述采样协方差矩阵构造模块，用于利用训练样本构造采样协方差矩阵；

所述噪声子空间构造模块，用于利用采样协方差矩阵构造噪声子空间；

所述协方差矩阵重构模块，用于确定角度范围，利用噪声子空间重构协方差矩阵；

所述检测统计量构造模块，用于利用重构的协方差矩阵构造检测统计量；

所述目标判决模块，用于根据虚警概率确定检测门限，并比较检测统计量与检测门限之间的大小，若检测统计量大于检测门限，则判决目标存在，反之则判决目标不存在。