[发明专利]一种基于非均匀杂波的MIMO雷达扩展目标检测方法

权利要求书

1.一种基于非均匀杂波的MIMO雷达扩展目标检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：选用逆复Wishart分布作为雷达杂波的先验分布；

步骤S2：将距离扩展目标的检测问题建模为二元假设检验问题；

步骤S3：设计B-Rao检测器和B-Wald检测器。

2.根据权利要求1所述的一种基于非均匀杂波的MIMO雷达扩展目标检测方法，其特征在于，所述步骤S1中：假设MIMO雷达的发射天线数和接收天线数分别为M和N，每个发射天线在一个相干处理间隔内发射L个脉冲，且发射天线之间发射的波形相互正交；在接收端，每个接收天线配备了M个匹配滤波器。

3.根据权利要求2所述的一种基于非均匀杂波的MIMO雷达扩展目标检测方法，其特征在于，所述步骤S1中：逆复Wishart分布为R_mn～cw^-1(μ,λ_mn(μ-L)R₀)；其中μ为自由度，R₀是N×N维信号的协方差矩阵，λ_mn为第m个发射天线到第n个接收天线上的噪声功率。

4.根据权利要求3所述的一种基于非均匀杂波的MIMO雷达扩展目标检测方法，其特征在于：所述步骤S2中建模为二元假设检验问题如下：

H₀:X_mn＝N_mn

H₁:

其中H₀表示待检测距离单元没有目标，H₁表示存在目标，X_mn为表示雷达在第m个发射天线到第n个接收天线上接收到的回波信号；N_mn表示雷达在第m个发射天线到第n个接收天线上接收到的杂波信号；a_mn是第m个发射天线到第n个接收天线上未知的信号幅度值，与目标散射系数和传播损耗有关；S_m为第m个发射天线上发送的波形信号；为第m个发射天线到第n个接收天线的发送导向矢量的共轭转置；p_r,mn为第m个发射天线到第n个接收天线的发送导向矢量；表示是p_t,mn的共轭转置。

5.根据权利要求4所述的一种基于非均匀杂波的MIMO雷达扩展目标检测方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括：假设协方差矩阵R₀和λ_mn的情况下根据Rao和Wald检测器的判决准则，计算Fisher信息矩阵推导出Rao与Wald检测器的表达式；

已知协方差矩阵R₀和λ_mn的情况下推导出的B-Rao检测器的判决准则为：

其中，X_mn为在第m个发射天线到第n个接收天线上雷达接收到的回波信号，p_r,mn为第m个发射天线到第n个接收天线的发送导向矢量；p_t,mn为第m个发射天线到第n个接收天线的发送导向矢量；R₀是N×N维信号的协方差矩阵；η₁为判决门限；Π_mnp_mn表示对p_mn逐个元素进行累乘。

协方差矩阵R₀和λ_mn已知的情况下推导出的B-Wald检测器的判决准则为：

其中ψ为正交投影矩阵，定义为：

其中，Y_mn＝ψX_mn表示X_mn在ψ方向的投影；ε₁为判决门限；

使用选定上述的先验信息分布，分别估计在假设条件H₀和假设条件H₁下的协方差矩阵R₀和λ_mn的估计量；

B-Rao检测器在二元假设H₀下的对R₀的估计

其中，H表示检测器统计扩展距离单元数目；

B-Wald检测器在二元假设H₁下对R₀的估计