基于动态门限因子的低慢小目标检测方法、装置及设备与流程

本发明实施例涉及目标检测，具体涉及一种基于动态门限因子的低慢小目标检测方法、装置及设备。

背景技术：

1、近年来，随着无人机技术的发展，各种类型的无人机无论是在军事领域还是在民用领域均获得了广泛应用。无人机的广泛应用，在给人们带来快速便捷的同时，也带来了一定的安全隐患和威胁，让人们意识到必须对无人机等低慢小目标进行有效的管控，从而消除低空安全隐患。通常采用雷达来对低慢小目标进行检测，因此不断提高雷达对低慢小目标的检测能力具有重要意义。

2、杂波是影响雷达检测性能的重要因素，恒虚警率(constant false alarm rate，cfar)检测技术是一种常用的雷达检测技术，通过抑制杂波，在虚警概率保持不变的情况下实现目标检测概率最大化。然而在实际工程中，对杂波水平进行估计的参考单元数是有限的，固定门限因子的cfar检测方法难以保证虚警概率在期望水平。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种基于动态门限因子的低慢小目标检测方法、装置及设备，用以解决固定门限因子的cfar检测方法中存在的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供一种基于动态门限因子的低慢小目标检测方法，包括：

3、对雷达天线接收到的信号进行a/d采样、数字正交鉴相和脉压处理，得到脉压iq信号；

4、采用第一多普勒滤波器组对脉压iq信号进行滤波，得到第一频段信号，第一频段信号为杂波频段信号；

5、采用第二多普勒滤波器组对脉压iq信号进行滤波，得到第二频段信号，第二频段信号与第一频段信号的频段互不相交且覆盖脉冲重复频率的整个频段；

6、采用卡尔巴斯滤波器对第一频段信号进行滤波并进行杂波图检测，得到第一点迹信息；

7、采用有限脉冲响应滤波器对第二频段信号进行滤波并进行恒虚警率检测，得到第二点迹信息；

8、基于第一点迹信息和第二点迹信息进行点航关联与目标显示；

9、根据点航关联的结果动态调整恒虚警率检测的门限因子。

10、一种实施例中，根据点航关联的结果动态调整恒虚警率检测的门限因子，包括：

11、在建立目标航迹后，从目标航迹中获取未建航点迹和建航点迹；

12、分距离段和多普勒段对未建航点迹和建航点迹的信噪比进行统计，并根据统计结果动态调整恒虚警率检测的门限因子。

13、一种实施例中，分距离段和多普勒段对未建航点迹和建航点迹的信噪比进行统计，并根据统计结果动态调整恒虚警率检测的门限因子，包括：

14、根据如下表达式确定恒虚警率检测的门限因子k：

15、k＝a+(b-a)/2

16、其中，a为剔除各距离段和各多普勒段内未建航点迹中信噪比大于其2倍标准差的样本数值后的信噪比平均值；b为剔除各距离段和多普勒段内建航点迹中信噪比大于其2倍标准差的样本数值后的最小信噪比值。

17、一种实施例中，门限因子大于等于预设的取值下限且小于等于预设的取值上限。

18、一种实施例中，有限脉冲响应滤波器在a×prf～(1-a)×prf之间进行覆盖，0<a<1，prf表示脉冲重复频率。

19、一种实施例中，进行恒虚警率检测，包括：

20、采用不同类型的恒虚警率检测分别进行检测，得到多个检测结果；

21、根据多个检测结果确定目标检测结果。

22、一种实施例中，采用不同类型的恒虚警率检测分别进行检测，得到多个检测结果，包括：

23、采用单元平均恒虚警率检测得到第一检测结果；

24、采用有序统计恒虚警率检测得到第二检测结果；

25、采用最大选择恒虚警率检测得到第三检测结果；

26、根据多个检测结果确定目标检测结果，包括：

27、将第一检测结果、第二检测结果和第三检测结果的共同部分确定为目标检测结果。

28、第二方面，本发明实施例提供一种基于动态门限因子的低慢小目标检测装置，包括：

29、接收模块，用于对雷达天线接收到的信号进行a/d采样、数字正交鉴相和脉压处理，得到脉压iq信号；

30、第一滤波模块，用于采用第一多普勒滤波器组对脉压iq信号进行滤波，得到第一频段信号，第一频段信号为杂波频段信号；

31、第二滤波模块，用于采用第二多普勒滤波器组对脉压iq信号进行滤波，得到第二频段信号，第二频段信号与第一频段信号的频段互不相交且覆盖脉冲重复频率的整个频段；

32、第一检测模块，用于采用卡尔巴斯滤波器对第一频段信号进行滤波并进行杂波图检测，得到第一点迹信息；

33、第二检测模块，用于采用有限脉冲响应滤波器对第二频段信号进行滤波并进行恒虚警率检测，得到第二点迹信息；

34、关联显示模块，用于基于第一点迹信息和第二点迹信息进行点航关联与目标显示；

35、动态调整模块，用于根据点航关联的结果动态调整恒虚警率检测的门限因子。

36、第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：

37、至少一个处理器和存储器；

38、存储器存储计算机执行指令；

39、至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行如第一方面任一项所述的基于动态门限因子的低慢小目标检测方法。

40、第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面任一项所述的基于动态门限因子的低慢小目标检测方法。

41、本发明实施例提供的基于动态门限因子的低慢小目标检测方法、装置及设备，通过对雷达天线接收到的信号进行a/d采样、数字正交鉴相和脉压处理，得到脉压iq信号；采用第一多普勒滤波器组对脉压iq信号进行滤波，得到第一频段信号，第一频段信号为杂波频段信号；采用第二多普勒滤波器组对脉压iq信号进行滤波，得到第二频段信号，第二频段信号与第一频段信号的频段互不相交且覆盖脉冲重复频率的整个频段；采用卡尔巴斯滤波器对第一频段信号进行滤波并进行杂波图检测，得到第一点迹信息；采用有限脉冲响应滤波器对第二频段信号进行滤波并进行恒虚警率检测，得到第二点迹信息；基于第一点迹信息和第二点迹信息进行点航关联与目标显示；根据点航关联的结果动态调整恒虚警率检测的门限因子。将接收到的信号分为杂波频段信号和其他频段信号，在mtd时对杂波频段信号和其他频段信号设计不同的滤波器分别进行处理，保证cfar检测时的杂波剩余较少；在cfar检测时，根据点航关联的结果动态调整恒虚警率检测的门限因子，以进一步提高cfar检测器的检测性能，保证在目标检出的同时，虚警点数尽量减少。

技术特征：

1.一种基于动态门限因子的低慢小目标检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据点航关联的结果动态调整恒虚警率检测的门限因子，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分距离段和多普勒段对所述未建航点迹和建航点迹的信噪比进行统计，并根据统计结果动态调整恒虚警率检测的门限因子，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述门限因子大于等于预设的取值下限且小于等于预设的取值上限。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有限脉冲响应滤波器在a×prf～(1-a)×prf之间进行覆盖，0<a<1，prf表示脉冲重复频率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行恒虚警率检测，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

8.一种基于动态门限因子的低慢小目标检测装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-7任一项所述的基于动态门限因子的低慢小目标检测方法。

技术总结
本发明提供一种基于动态门限因子的低慢小目标检测方法、装置及设备，该方法包括：对雷达天线接收到的信号进行A/D采样、数字正交鉴相和脉压处理，得到脉压IQ信号；采用第一多普勒滤波器组对脉压IQ信号进行滤波，得到第一频段信号；采用第二多普勒滤波器组对脉压IQ信号进行滤波，得到第二频段信号；采用卡尔巴斯滤波器对第一频段信号进行滤波并进行杂波图检测，得到第一点迹信息；采用有限脉冲响应滤波器对第二频段信号进行滤波并进行恒虚警率检测，得到第二点迹信息；基于第一点迹信息和第二点迹信息进行点航关联与目标显示；根据点航关联的结果动态调整恒虚警率检测的门限因子，提高了低慢小目标的检测概率和雷达的检测性能。

技术研发人员：龚波,何明,杨涛,易彬,杨光明
受保护的技术使用者：四川九洲防控科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13