本發(fā)明屬于雷達(dá)目標(biāo)檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及雷達(dá)雜波圖檢測新方法；通過該雜波圖檢測門限自適應(yīng)設(shè)置方法，實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)雜波圖檢測門限的精細(xì)調(diào)整，減小了抑制局部強(qiáng)雜波帶來的檢測損失。

背景技術(shù)：

雜波圖技術(shù)實(shí)際是采用“時(shí)間單元”平均恒虛警率的處理方法，在時(shí)間維上求平均值，這時(shí)將雷達(dá)周圍的二維平面分成許多方位距離單元，把方位距離單元的接收信號存入一個(gè)存儲器中，每個(gè)存儲單元對應(yīng)一個(gè)方位距離單元，并且隨著天線的掃描每個(gè)單元存儲的信號進(jìn)行遞推更新，這就得到幅度雜波圖。

雜波圖檢測基本原理如圖1所示，空間單元里存儲的是天線多次掃描所得結(jié)果的加權(quán)平均值，以此作為雜波當(dāng)前平均值的估計(jì)值。圖中，k為權(quán)值系數(shù)，k的取值要使得估計(jì)值比較平穩(wěn)，一般取k＝1/8，將新接收到的雜波模值乘以k，再加上原來存儲值的1-k倍，得到最新的雜波估計(jì)值。c為門限系數(shù)，以雜波估計(jì)值與門限系數(shù)的乘積作為最終的檢測門限。

上述雜波圖檢測方式對于局部存在強(qiáng)雜波干擾的環(huán)境，為了抑制局部強(qiáng)雜波帶來的高虛警，需要將門限系數(shù)c提高，以此增大檢測門限，降低虛警。但是該處理方式導(dǎo)致檢測概率的降低，對于雜波較弱的區(qū)域來說，帶來了不必要的檢測損失。

為此本發(fā)明提出一種自適應(yīng)的雜波圖檢測門限設(shè)置方法，該方法可對不同區(qū)域設(shè)置不同的檢測門限系數(shù)，從而在強(qiáng)雜波區(qū)域設(shè)置較高的檢測門限，已達(dá)到降低虛警的目的，同時(shí)在弱雜波區(qū)域設(shè)置較低的檢測門限，以提高該區(qū)域的檢測概率。從雷達(dá)整個(gè)檢測區(qū)域考慮，雷達(dá)的檢測性能得到較大改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

要解決的技術(shù)問題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種雷達(dá)雜波圖檢測門限自適應(yīng)設(shè)置方法。

技術(shù)方案

一種雷達(dá)雜波圖檢測門限自適應(yīng)設(shè)置方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：將雷達(dá)探測區(qū)域劃分為若干個(gè)子區(qū)域；

步驟2：對子區(qū)域進(jìn)行量化，量化時(shí)可采用計(jì)算子區(qū)域的水平投影面積或者空間體積；

步驟3：計(jì)算各子區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)跡密度L，計(jì)算時(shí)使用子區(qū)域點(diǎn)數(shù)除以該子區(qū)域?qū)?yīng)的量化值；

步驟4：設(shè)置點(diǎn)跡密度門限上限M，設(shè)置點(diǎn)跡密度門限下限N，其中M≥N；所述點(diǎn)跡密度門限上限為根據(jù)雷達(dá)虛警概率計(jì)算出最大點(diǎn)跡數(shù)量，然后用該值除以整個(gè)檢測區(qū)域的量化值；所述的點(diǎn)跡密度門限下限為將降低雷達(dá)虛警概率，根據(jù)降低后的虛警概率計(jì)算出最大點(diǎn)跡數(shù)量，然后用該值除以整個(gè)檢測區(qū)域的量化值；

步驟5：將各子區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)跡密度L與點(diǎn)跡密度門限值進(jìn)行比較：當(dāng)L≥M，則增大該區(qū)域內(nèi)雜波圖檢測門限系數(shù)c，提高雜波圖檢測門限；當(dāng)L≤N，則減小該區(qū)域內(nèi)雜波圖檢測門限系數(shù)c；

步驟6：設(shè)置最大雜波圖門限系數(shù)值c_max，當(dāng)雜波圖門限系數(shù)值大于等于c_max時(shí)，不再增加；設(shè)置最小雜波圖門限系數(shù)值c_min，當(dāng)雜波圖門限系數(shù)值小于等于c_min時(shí)，不再減小。

步驟1中按照方位、俯仰、距離三個(gè)維度根據(jù)需要任意組合進(jìn)行劃分。

步驟4中可設(shè)置多個(gè)點(diǎn)跡密度門限上限或點(diǎn)跡密度門限下限。

有益效果

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、對雜波圖檢測門限進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)；

2、降低了強(qiáng)雜波區(qū)域的虛警概率；

3、提高弱雜波區(qū)域的檢測概率。

附圖說明

圖1雜波圖檢測原理框圖

圖2雷達(dá)自適應(yīng)雜波圖門限設(shè)置方法處理流程圖

圖3雷達(dá)自適應(yīng)雜波圖門限設(shè)置方法算法流程圖

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

本發(fā)明涉及的雷達(dá)雜波圖檢測門限自適應(yīng)設(shè)置方法為：

1)將雷達(dá)探測區(qū)域按照一定規(guī)則劃分為若干子區(qū)域；

2)按照一定大小(一定面積或者一定體積)對雷達(dá)探測空間區(qū)域(水平投影面積或者空間體積)進(jìn)行量化。

3)統(tǒng)計(jì)各子區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)跡(信號處理機(jī)檢測到的過門限信號)密度L，該密度計(jì)算時(shí)使用子區(qū)域點(diǎn)數(shù)除以該子區(qū)域?qū)?yīng)的量化值；

4)設(shè)置點(diǎn)跡密度門限上限M和下限N，滿足M≥N，根據(jù)雷達(dá)虛警概率計(jì)算出最大點(diǎn)跡數(shù)量，然后用該值除以整個(gè)檢測區(qū)域的量化值，其結(jié)果作為門限上限，門限上限大于0。將雷達(dá)虛警概率降低一定程度，根據(jù)降低后的虛警概率計(jì)算出最大點(diǎn)跡數(shù)量，然后用該值除以整個(gè)檢測區(qū)域的量化值，其結(jié)果作為門限下限，門限下限大于等于0；

5)將各子區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)跡密度L與點(diǎn)跡密度門限值進(jìn)行比較，當(dāng)L≥M，則增大該區(qū)域內(nèi)雜波圖檢測門限系數(shù)c，提高雜波圖檢測門限，當(dāng)L≤N，則減小該區(qū)域內(nèi)雜波圖檢測門限系數(shù)c；

上述操作在雷達(dá)工作過程中同步進(jìn)行，根據(jù)當(dāng)前掃描周期內(nèi)點(diǎn)跡密度與點(diǎn)跡密度門限值的對比結(jié)果，調(diào)整下一個(gè)掃描周期內(nèi)的雜波圖檢測門限系數(shù)。

對于上述第一步，劃分子區(qū)域包括但不限于在方位、俯仰、距離三個(gè)維度根據(jù)需要任意組合進(jìn)行劃分，例如，按照方位角度劃分，每10°劃分為一個(gè)子區(qū)域，若雷達(dá)探測為360°掃描，則將檢測區(qū)域劃分為36個(gè)子區(qū)域；在此基礎(chǔ)之上再按照距離進(jìn)行劃分，將雷達(dá)探測量程按照“遠(yuǎn)中近”等分為三段，則整個(gè)檢測區(qū)域被劃分為108個(gè)子區(qū)域；

對于上述第二步，對檢測區(qū)域進(jìn)行量化，包括但不限于根據(jù)每個(gè)子區(qū)域的投影面積、空間體積進(jìn)行歸一；

對于上述第四步，包括但不限于設(shè)置一或多個(gè)上限值和下限值；可將虛警概率提高不同程度，利用提高后的虛警概率計(jì)算其它上限值，可將虛警概率適當(dāng)降低不同程度，利用降低后的虛警概率計(jì)算其它下限值；

對于上述第五步，雜波圖門限系數(shù)增大條件可設(shè)置為點(diǎn)跡密度大于等于上限值或者點(diǎn)跡密度大于上限值；雜波圖門限系數(shù)減小條件可設(shè)置為點(diǎn)跡密度小于等于下限值或者點(diǎn)跡密度小于下限值；若設(shè)置多個(gè)上限值或者下限值，則可根據(jù)不同的門限值調(diào)節(jié)雜波圖門限系數(shù)增大或者較小的速度。

以某對空情報(bào)雷達(dá)為例，雷達(dá)探測范圍：俯仰0～60°，方位0～360°，距離180km；

a)將雷達(dá)探測區(qū)域按照方位角每10°等間隔劃分為36個(gè)子區(qū)域；將雷達(dá)探測量程按照“遠(yuǎn)、中、近”等分為3段，每段距離60km；俯仰不做劃分，則整個(gè)檢測區(qū)域被劃分為108個(gè)子區(qū)域；

b)計(jì)算各子區(qū)域的水平面投影面積，將0～60km距離段的一個(gè)子區(qū)域水平投影面積作為單位面積，量化為1，則60～120km距離段上每個(gè)子區(qū)域的水平投影面積量化為為3；120～180km距離段上每個(gè)子區(qū)域的水平投影面積量化為5，整個(gè)檢測區(qū)域?qū)?yīng)的量化值為324；

c)按公式計(jì)算每個(gè)子區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)跡密度：子區(qū)域點(diǎn)跡密度＝子區(qū)域內(nèi)點(diǎn)跡總數(shù)/子區(qū)域水平面投影面積量化；

d)假設(shè)根據(jù)虛警概率計(jì)算出的最大點(diǎn)跡數(shù)量為600，設(shè)置第一點(diǎn)跡密度上限M1＝600/324，M1取2，將虛警概率提高3倍，則對應(yīng)的最大點(diǎn)跡數(shù)量為1800，設(shè)置第二點(diǎn)跡密度上限M2為6，將虛警概率降低為原來的1/2，則對應(yīng)的最大點(diǎn)跡數(shù)量為300，設(shè)置點(diǎn)跡密度下限點(diǎn)擊密度下限N為1，滿足M2≥M1≥N；

e)若當(dāng)前掃描周期內(nèi)某一子區(qū)域點(diǎn)跡密度大于M2，則提高雜波圖門限系數(shù)值加a，對應(yīng)雜波圖檢測門限提高1dB；單位面積內(nèi)點(diǎn)跡數(shù)量大于M1小于M2，則將雜波圖門限系數(shù)值加b，對應(yīng)雜波圖檢測門限提高0.5dB；若單位面積內(nèi)點(diǎn)跡數(shù)量小于N，則將雜波圖門限系數(shù)值減c，對應(yīng)雜波圖檢測門限降低0.5dB；否則，雜波圖門限系數(shù)值不變；

f)設(shè)置最大雜波圖門限系數(shù)值c_max，該值設(shè)置為純噪聲背景下，系統(tǒng)可接受的子區(qū)域最小檢測概率對應(yīng)的雜波圖檢測門限系數(shù)，當(dāng)雜波圖門限系數(shù)值大于等于c_max時(shí)，不再增加，該條件優(yōu)先于e項(xiàng)所列條件；設(shè)置最小雜波圖門限系數(shù)值c_min，該值設(shè)置為純噪聲背景下，系統(tǒng)可接受最大虛警概率對應(yīng)的檢測門限系數(shù)。當(dāng)雜波圖門限系數(shù)值小于等于c_min時(shí)，不再減小，該條件優(yōu)先于e項(xiàng)所列條件。