[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

说明书

本发明公开了一种干扰条件下基于协方差矩阵重构的稳健目标检测方法：首先利用训练样本形成采样协方差矩阵；然后利用采样协方差矩阵构造噪声子空间；接着根据目标角度信息确定协方差矩阵重构将要用到的角度范围，并利用噪声子空间重构协方差矩阵；进而利用重构的协方差矩阵构造检测统计量；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。本发明设计的干扰条件下基于协方差矩阵重构的稳健目标检测方法，对干扰角度失配具有稳健特性，当干扰角度信息不准确时，仍能以较大检测概率检测到目标。

技术领域

本发明属于目标检测技术领域，更具体地，涉及一种干扰条件下基于协方差矩阵重构的目标检测方法，特别适用于多通道有源相控阵雷达。

背景技术

目标检测是雷达最基本、最主要的功能之一。然而，干扰对雷达目标检测带来了极大挑战，不仅能降低雷达检测概率，还能增加雷达检测的虚警概率。先自适应波束形成然后采用恒虚警处理是存在干扰时常用的目标检测方法。该方法属于分步检测策略，两个核心步骤是波束形成和恒虚警处理，二者相互独立，不能达到检测性能的最优。此外，若干扰相对于雷达的位置关系变化过快，或者干扰存在位置扰动，则干扰相对于雷达的角度信息存在不确定性，传统波束形成方法对干扰的抑制性能不彻底，进而影响目标检测性能。

发明内容

为了突破检测性能限制，实现干扰目标方位扰动下的稳健目标检测，本发明基于协方差矩阵重构的思想，提出了一种一体化的自适应检测方法，无需独立的干扰抑制步骤即可实现目标检测。

为了实现上述目的，本发明提供了一种干扰条件下基于协方差矩阵重构的目标检测方法，包括：

(1)利用训练样本形成采样协方差矩阵；

(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。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明设计的检测器对干扰角度的扰动具有稳健特性，能提供更高的目标检测概率；

(2)本发明设计的检测器具有恒虚警特性，无需额外的恒虚警处理步骤。

附图说明

图1是本发明实施例中干扰条件下基于协方差矩阵重构的目标检测方法的原理示意图；

图2是本发明实施例中干扰条件下基于协方差矩阵重构的目标检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

对于系统通道数为N的相控阵雷达，假设空间存在M个干扰，每个干扰相对雷达阵列法线的角度为θ_m，m＝1,2,…,M；若存在目标，假设目标相对雷达阵列法线的角度为θ_t，则雷达接收数据可用N×1维向量表示为：

其中，a_t表示目标幅度，s(θ_t)为目标导向矢量，其表达式为：