一种干扰环境下的目标检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于雷达目标检测技术领域，尤其涉及一种干扰环境下的目标检测方法。
【背景技术】
[0002] 随着新的电子干扰技术的迅速发展，先进的电子干扰措施与装备的不断涌现，导 致现代雷达面临的工作电磁环境日趋复杂。特别是近年来迅猛发展的基于数字射频存储器 (DRFM)技术的有源欺骗干扰，以其样式多、使用灵活、对抗性强等特点，对军用雷达构成了 最常见的威胁。
[0003] 基于数字射频存储器的干扰机将接收到的雷达信号存储，然后根据需要对信号进 行延时、相位调制等处理后再转发到雷达，产生类似于目标回波的信号作用于雷达检测和 跟踪系统中，进行速度欺骗干扰和距离欺骗干扰等。转发式干扰信号与雷达信号的相关性 很高，可通过雷达匹配滤波器获得高增益。另外，转发式干扰机为达到干扰雷达的目的，通 常会产生功率很大的干扰信号，在所产生的干扰信号功率一定的情况下，雷达接收到的干 扰信号的功率与距离的二次方成反比，而真实目标的雷达回波功率与距离的四次方成反 比，所以雷达接收到的转发式干扰的功率通常远高于真实目标的功率，这就使得转发式干 扰信号比真实目标回波信号更容易超过检测门限而被检测出来。所以，基于数字射频存储 器转发的欺骗式干扰很容易进入雷达接收系统，造成大量虚警，影响对目标的正常检测和 跟踪。
[0004] 检测前跟踪(Track Before Detect，TBD)是在低信噪比的情况下对目标进行检测 和跟踪的一种技术。与一般的检测方法的不同之处在于，检测前跟踪在单帧内并不宣布检 测结果，而是将单帧信息数字化并存储起来，对多帧数据处理后同时宣布检测结果与目标 的航迹。
[0005] 时间序列的动态规划方法(DPA)是穷尽搜索法的一种等效实现算法，但是它的计 算效率远远高于穷尽搜索。它的主要思想是将η维优化问题转化为η个1维优化问题，对优化 问题的分级处理大大降低了它的计算量。
[0006] 将时间序列的动态规划方法DPA应用到雷达在干扰环境下的目标检测问题时，它 把目标信息看成雷达信息处理过程中的一个关于目标状态的时间序列( X1，X2, . . .，xk)，状 态Xk描述了在雷达信息处理过程中的第k个状态时关于目标的相关信息。对干扰环境下的 目标检测就是N个脉冲通过对所有可能的目标状态的时间序列( X1，X2, ...，Xk)进行搜索，找 到一组使得值函数K达到最大的状态序列(X1， X2, ...，Xk)。值函数K能够反映目标和干扰在 幅度、多普勒以及包括运动特性在内的其他细微特征上的差异，具有预期目标特征状态可 以获得较高的值函数K，相反，具有干扰特征的状态获得较低的值函数K。再通过使用DPA对 多个脉冲的值函数K进行积累，可以有效改善干扰环境下的目标检测性能。
【发明内容】
[0007] 本发明提供了一种干扰环境下的目标检测方法。在干扰环境下，本发明将目标信 息建模成雷达信息处理过程中的一个关于目标状态的时间序列(X1，X2,...，xk)，值函数K在 状态Xk的数值用于反映目标和干扰在幅度、多普勒以及包括运动特性在内的其他细微特征 上的差异。通过对所有可能的目标状态时间序列进行搜索，找到一组使得目标值函数K达到 最大的状态序列。再通过使用DPA对多个脉冲的值函数K进行积累，最后才给出目标的检测 结果，有效改善干扰环境下的目标检测性能。
[0008] 本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0009] -种干扰环境下的目标检测方法，包括以下步骤：
[0010] 步骤1 )，将N个脉冲数据送入雷达目标检测器；
[0011] 步骤2)，对送入的N个脉冲数据分别进行目标状态时间序列信息检测，形成N个脉 冲值函数，具体为：
[0012] 步骤2.1)，对于每一个送入的脉冲数据，将其幅度与预设的幅度门限阈值进行比 较，如果其幅度大于等于预设的幅度门限阈值，赋予其预设的第一置信值 X1，然后将第一置 信值X1以及被赋予第一置信值^的脉冲数据送入后续的目标状态时间序列检测链路；
[0013] 步骤2.2)，对步骤2.1)送入的每一个脉冲数据进行脉冲匹配压缩，将其脉冲匹配 压缩后的输出信噪比与预设的第一信噪比门限阈值进行比较，如果其输出信噪比值大于等 于预设的第一信噪比门限阈值，再将其目标峰的宽度和强度分别和未受干扰时目标脉冲匹 配压缩后目标峰的的宽度和强度进行比较，如果其目标峰的宽度和强度分别大于等于未受 干扰时目标脉冲匹配压缩后目标峰的的宽度和强度，赋予其预设的第二置信值 X2,然后将 第二置信值X2以及脉冲匹配压缩后被赋予第二置信值X2的脉冲数据送入后续的目标状态时 间序列检测链路；
[0014] 步骤2.3)，对步骤2.2)送入的每一个脉冲数据进行动目标显示或动目标检测，将 其动目标显示或动目标检测后的输出信噪比与预设的第二信噪比门限阈值进行比较，如果 其输出信噪比大于等于预设的第二信噪比门限阈值，赋予其预设的第三置信值X3,然后将 第三置信值X3以及动目标显示或动目标检测后被赋予第三置信值X3的脉冲数据送入后续的 目标状态时间序列检测链路；
[0015] 步骤2.4)，对步骤2.3)送入的每一个脉冲数据进行恒虚警检测，将其恒虚警检测 输出信噪比与预设的第三信噪比门限阈值进行比较，如果其输出信噪比大于等于预设的第 三信噪比门限阈值，赋予其预设的第四置信值X4,然后第四置信值X4以及恒虚警检测后被赋 予第四置信值X4的脉冲数据送入后续的目标状态时间序列检测链路；
[0016] 步骤2.5)，计算目标状态的时间序列（11，12，...，^)在^为不同状态值下的值函 数K，形成Π 巧条时间检测链路，其中，k = 4;i = l，2,3,4;nk为目标状态的时间序列（X1， k=l X2,. . .，Xk)在状态Xk处的状态个数;值函数K用于反映目标和干扰在幅度、多普勒以及运动 特性的差异；
[0017] 步骤2.6)，选取使得值函数Κ达到最优的检测链路；
[0018] 步骤3)，对Ν个脉冲值函数Κ进行联合检测，并给出点迹；
[0019] 步骤4)，对步骤3)送入的点迹进行点迹航迹关联处理，给出航迹。
[0020]作为本发明一种干扰环境下的目标检测方法进一步的优化方案，所述步骤2.6)中 根据目标状态时间序列的最大概率准则选取使得值函数Κ达到最优的检测链路。
[0021] 作为本发明一种干扰环境下的目标检测方法进一步的优化方案，所述步骤3)中对 N个脉冲值函数K进行M/N联合检测。
[0022] 作为本发明一种干扰环境下的目标检测方法进一步的优化方案，所述步骤3)中根 据最大概率准则对N个脉冲值函数K进行M/N联合检测。
[0023] 作为本发明一种干扰环境下的目标检测方法进一步的优化方案，进行Μ/N联合检 -N - 测时，个数Μ大于等于y 。
[0024]本发明的有益效果是：
[0025] 本发明采用多脉冲目标状态的时间序列联合检测方法来解决雷达干扰环境下的 目标检测问题，它避免了目标检测简单门限判决造成的目标点迹丢失问题，又能够利用目 标和干扰在不同状态下的细微特征上的差异，将目标和干扰区分开来，同时，又利用多个脉 冲的联合检测，提高目标的正确发现概率。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明的流程图；
[0027] 图2为常规的雷达信号处理目标检测流程图；
[0028] 图3是本发明提出的目标检测方法对实测转发假目标干扰数据的处理航迹；
[0029]图4为是经典目标检测方法对实测转发假目标干扰数据的处理航迹。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
[0031] 如图1所示，本发明公开了一种干扰环境下的目标检测方法，包括以下步骤：
[0032] 步骤1)，将N个脉冲数据送入雷达目标检测器；
[0033] 步骤2)，对送入的N个脉冲数据分别进行目标状态时间序列信息检测，形成N个脉 冲值函数，具体为：
[0034]步骤2.1)，预处理，对于每一个送入的脉冲数据，将其幅度与预设的幅度门限阈值