基于距离单元筛选的扩展目标检测新方法
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测 理论 存在 很大 差别 。 ]
陷落 损失 与 目标 多散 射 中心 在距 离像 上 分 布
的稀 疏程 度有 关 , 献 [ ] 过 仿 真 实验 分 析 了陷 文 6通
落损 失 大小 随散射 中心个 数 和 距 离 像 长度 的变 化 规律 , 针 对散 射 中心 稀 疏 分 布 的 目标 提 出 了 以 并 能量 积 累检测 统计 量 信 噪 比最 大 化 为 准则 实 现 距 离 单元 筛选 的扩 展 目标 检 测 方法 。但 是该 方 法 距
r to oft a ge c lsf ne gy i e r ton T he p ror a e i m p o d b e cng t e nu be o s a i he r n el ore r nt g a i . e f m nc si r ve y r du i h m rofn i e c ls f r e e g n e r to e l o n r y it g a i n. Fi ly,sm u a in e t e iy t u eofr ng e l i d i nd t s rb e na l i l to t s sv rf her l a e c is rd lng a hediti ut d t r e t cor b s d r nge c l idln a g tde e t a e a e lrd i g. T h e ul i ulton s w s t t t e e fce y oft e m e ho e r s tofsm a i ho ha h fiinc h t d.
一
— k
—
l
Ho
() 5
=
若将 式 ( )左侧 分母 调整到 右侧 , 5 则
L H.
般 情 况 下 , 离 波 门宽 度 都 比 目标 在 径 向 距
“ : I乏 叩 一 I z
0
() 6
距离 上 的投 影 长 度 要 宽 。因 此 , 分 辨 雷 达 常 采 高
差 已知 , 将 式 ( )中 的检 测 统 计 量 调 整 为 且 6
心 可能 只稀 疏 地 占 据距 离像 上 有 限 个 分 辨 单 元 。
也 就是说 目标 在 径 向距 离 上 的 投影 长 度 对 应 的 L
A— xo一 > z l , “ /。 【 。 。则其对应 的虚警概率 /
显 然 , ( )中的检验 统 汁量 为 观测 矢量 各 分 式 6
量 能量 之和 , 换言 之 , 义 似然 比检 测 器实 际上 就 广 是 沿 着距离 单元 对 滑窗 内距 葛像 的平 方包 络 进 行 线性 积 累 , 即为距 离像 能量 积 累检测 。
用滑 窗检 测 方 式 , 滑 窗 长 度 通 常 与 待 检 测 目标 其
Ke r s d s r u e a g t i h r n e r s l t n p o i ;d t c i n ol p i g l s y wo d : it i td t r e ;h g a g e o u i r f e e e t ;c l sn o s b o l o a
c l rd l g i p o o e . Th a g el r ee t d wi h u e o x miig t ee u v ln in ln ie el i d i s r p s d n e r n e c lsa es lc e t t e r l fma i zn h q i ae tsg a— o s - h
计 ; 为高 斯 白噪声方 差 的最 大似 然 估计 , 以 通 可 过背 景参考 单元估 计得 到; 叩为 检 测 门 限 。 式 将 ( ) ( ) 入式 ( )中 , 2 、3 代 4 化简整 理得
累来 改善能量 积 累检测 的性 能 。
A 一 ≥ 一 ∑ z l乏 叩 () z 2 扩展 目标 距 离 像 滑 窗 能 量积 累 检测 模 型
标不 存 在 时 检 验 统计 量 的概 率 密度 分 布 函数 。 且 在 H。 设下 , 假 A服从 自由度 为 2 的 。 布r : L 分 3 ]
p Al )一 ( Ho A e () 9
假设 表示 目标 不 存 在 , H 假 设表 示 目标
存 在 , F , , 为相邻 的 L个距 离单元 — x , … z ]
A v IM e h d f r Dit i u e r e t c i n Ba e No e t o o s rb t d Ta g tDe e to s d
o n e Ce lRi d i g n Ra g l d ln
CHEN inj n,QI W e,HU ANG e gj Ja —u U i M n un,ZH AO o g z o H n -h ng,FU a g Qin
元参 与能 量积 累 , 而 引 起 检测 性 能 损 失 , 进 即所 谓
的陷落损 失 j 。
其 回波 信号 能量 在径 向距 离上 的投影 分 布 被 称 为 目标 的一维距 离 像 。也 就 是 说 , 高分 辨 雷 达 中 , 在
扩 展 目标 的散 射 能 量 包 含 在 多个 距 离 分 辨 单 元 上, 因此 , 展 目标 的检 测 问题 与 经 典 的点 目标 检 扩
标 , 方 法 能 够 有 效 改善 距 离像 滑 窗 能 量积 累检 测 的检 测 性 能 。 该
关 键 词 : 展 目标 ;高 分 辨 距 离像 ; 测 ;陷 落损 失 扩 检 中 图分 类 号 : TN97 5 文献标识码 : A 文 章 编 号 :622 3 (O 2 0 —2 40 17 —3 7 2 1 ) 30 9 —7
雷 达距 离分 辨率 的提 高一 直 是雷 达 技 术研 究
与发 展 的方 向 , 且使 雷 达 目标 成 像 成 为 可能 , 并 为 目标 的检 测 、 别 、 类 提 供 了更 多 更 有 利 的信 识 分 息 。随着雷 达距 离分 辨率 的提高 , 目标 在径 向上 表 现为 多散 射 中心模 型 , 时 , 此 目标各 散 射 中心及
在径 向距 离上 的投 影 长 度 大 致 相 等 。不妨 假 设 滑 窗长 度取 为 目标在 径 向距 离 上 的投 影 长 度 对应 的
距 离单元 数 L。
由于 目标 姿态 变化 、 挡 等 , 遮 目标 的强 散射 中
为分 析 检 测 器 性 能 , 设 高 斯 白 噪 声 的 方 假
收 , 目标 的 冲 激 响应 很 难 事 先 获 取 , 此 , 际 而 因 实
1 引
言
常采 用滑 窗 能 量 积 累 检 测 方 法 , 取 与 目标 距 离 即
像 长 度大致 相 当的 滑窗 内的距 离 像 进 行 能 量积 累 检测 [ ] a 。而 由于雷 达 与 目标 之 间相对 姿态变 化 或 - s 遮挡 等原 因, 际 目标 的多 散 射 中心 可 能 只 占 据 实 距离 像 中有限 的距 离 分 辨单 元 。如 果 对 滑 窗 内所 有距 离单 元 进 行 能 量 积 累 , 会 造 成 大 量 噪 声 单 则
P — l P Al ) f ( d H。 A
J ∞
() 7
() 8
P d— I P( H d Al ) A
J
\ = f 1: 一= H =
式 中,
+
() 1 …
式 中 , ( ) 户 Af ) 别表示 目标 存在 和 目 p Ai H , ( H。 分
积 累检 测 中参 与 积 累 的背 景 噪 声 单 元 数 量 来 改 善 检 测 性 能 。 最 后 , 过 仿 真 实验 验 证 了距 离 单 元 筛选 性 能 通 以及 基 于距 离单 元 筛选 的 扩展 目标 检 测 方 法 的检 测性 能 。 实验 结 果 表 明 , 于散 射 中心 稀 疏 分 布 的 扩 展 目 对
( 国防 科 技 大 学 电子 科 学 与 工 程 学 院 AT R重 点 实验 室 ,湖 南 长 沙 40 7 ) 10 3 摘 要 :高斯 白噪 声 背景 下 , 用 滑 窗 能 量 积 累检 测 器 进 行 扩 展 目标 检 测 存 在 陷 落损 失 问题 。 对 此 , 采
提 出 了基 于距 离单 元 筛选 的 扩 展 目标 检 测 方 法 。 采 用 参 与 能 量 积 累 的 距 离单 元 所 具 有 的 等 效 信 噪 比 最 大 化 作 为 距 离单 元 筛选 准 则 , 对 筛选 出 来的 距 离单 元 进 行 能 量 积 累检 测 。 通 过 距 离 单 元 筛选 减 少 滑 窗 能量 并
( R Ke a ,S h o f El t n cS i c n n i ern NUDT,C a g h 1 0 3 hn ) AT y L b c o l e r i ce ea d E g n e ig, o co n h n sa 4 0 7 ,C ia
Absr c : The pr blm o lpsn o s i r e w he t l ihm l ng wi do e e g nt g a tat o e ofc la ig l s s t u n he agort ofsi di n w n r y i e r — ton d t c o sus d f it i t d t r td t c i . A e m e ho s rb e a ge t c in b s d r ng i e e t ri e ords rbu e a ge e e ton n w t d ofditi ut d t r tde e to a e a e
和检 测概 率可 分别表 示 为
r— L。。
个 距离 单元 中, 可能只有 K( ≤ K ≤ L 个距 离单 1 ) 元包 含 目标 散 射 中 心信 息 。 当滑 窗 完 全 覆 盖 整 个
目标 在 径 向 距 离 上 的 投 影 长 度 对 应 的 距 离 单 元 时, 其检 测模 型如下 :
高斯 白噪声 背景 下 , 展 目标 的 最 优 检 测 器 扩 等效 为 雷 达 发 射 波 形 与 目标 冲 激 响 应 的 匹配 接
收稿 日期 :2 1 -9 1 ; 回 日期 : 0 1 1 —8 0 10 —6 修 2 1 10
21 年第 3 02 期
陈建 军 : 于距 离单元 筛选 的扩展 目标检 测 新方 法 基
25 9
离单 元筛选 的准确性 较 差 , 此 , 文 提 出了一 种 对 本 新 的距 离单元 筛选 准 则 来提 高 距 离 单元 筛 选 的 准 确 性 , 通 过 只 对 筛 选 出的 距 离 单 元 进 行 能 量 积 并
式 中 , 一 为 目标 复距离 像矢 量 的最 大似 然估
第 3期 21 0 2年 6 月
雷 达 科 学 与技 术
R ada r ,c i S ence and T echnoI ogy
Vo . 0 No 3 11 .
J n 0 2 u e2 1
基 于距 离 单元 筛 选 的扩展 目标 检 测 新 方 法
陈建军 。 邱 伟 , 孟俊 。 宏 钟 , 黄 赵 付 强
陷落 损失 与 目标 多散 射 中心 在距 离像 上 分 布
的稀 疏程 度有 关 , 献 [ ] 过 仿 真 实验 分 析 了陷 文 6通
落损 失 大小 随散射 中心个 数 和 距 离 像 长度 的变 化 规律 , 针 对散 射 中心 稀 疏 分 布 的 目标 提 出 了 以 并 能量 积 累检测 统计 量 信 噪 比最 大 化 为 准则 实 现 距 离 单元 筛选 的扩 展 目标 检 测 方法 。但 是该 方 法 距
r to oft a ge c lsf ne gy i e r ton T he p ror a e i m p o d b e cng t e nu be o s a i he r n el ore r nt g a i . e f m nc si r ve y r du i h m rofn i e c ls f r e e g n e r to e l o n r y it g a i n. Fi ly,sm u a in e t e iy t u eofr ng e l i d i nd t s rb e na l i l to t s sv rf her l a e c is rd lng a hediti ut d t r e t cor b s d r nge c l idln a g tde e t a e a e lrd i g. T h e ul i ulton s w s t t t e e fce y oft e m e ho e r s tofsm a i ho ha h fiinc h t d.
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距离 上 的投 影 长 度 要 宽 。因 此 , 分 辨 雷 达 常 采 高
差 已知 , 将 式 ( )中 的检 测 统 计 量 调 整 为 且 6
心 可能 只稀 疏 地 占 据距 离像 上 有 限 个 分 辨 单 元 。
也 就是说 目标 在 径 向距 离 上 的 投影 长 度 对 应 的 L
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量 能量 之和 , 换言 之 , 义 似然 比检 测 器实 际上 就 广 是 沿 着距离 单元 对 滑窗 内距 葛像 的平 方包 络 进 行 线性 积 累 , 即为距 离像 能量 积 累检测 。
用滑 窗检 测 方 式 , 滑 窗 长 度 通 常 与 待 检 测 目标 其
Ke r s d s r u e a g t i h r n e r s l t n p o i ;d t c i n ol p i g l s y wo d : it i td t r e ;h g a g e o u i r f e e e t ;c l sn o s b o l o a
c l rd l g i p o o e . Th a g el r ee t d wi h u e o x miig t ee u v ln in ln ie el i d i s r p s d n e r n e c lsa es lc e t t e r l fma i zn h q i ae tsg a— o s - h
计 ; 为高 斯 白噪声方 差 的最 大似 然 估计 , 以 通 可 过背 景参考 单元估 计得 到; 叩为 检 测 门 限 。 式 将 ( ) ( ) 入式 ( )中 , 2 、3 代 4 化简整 理得
累来 改善能量 积 累检测 的性 能 。
A 一 ≥ 一 ∑ z l乏 叩 () z 2 扩展 目标 距 离 像 滑 窗 能 量积 累 检测 模 型
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假设 表示 目标 不 存 在 , H 假 设表 示 目标
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元参 与能 量积 累 , 而 引 起 检测 性 能 损 失 , 进 即所 谓
的陷落损 失 j 。
其 回波 信号 能量 在径 向距 离上 的投影 分 布 被 称 为 目标 的一维距 离 像 。也 就 是 说 , 高分 辨 雷 达 中 , 在
扩 展 目标 的散 射 能 量 包 含 在 多个 距 离 分 辨 单 元 上, 因此 , 展 目标 的检 测 问题 与 经 典 的点 目标 检 扩
标 , 方 法 能 够 有 效 改善 距 离像 滑 窗 能 量积 累检 测 的检 测 性 能 。 该
关 键 词 : 展 目标 ;高 分 辨 距 离像 ; 测 ;陷 落损 失 扩 检 中 图分 类 号 : TN97 5 文献标识码 : A 文 章 编 号 :622 3 (O 2 0 —2 40 17 —3 7 2 1 ) 30 9 —7
雷 达距 离分 辨率 的提 高一 直 是雷 达 技 术研 究
与发 展 的方 向 , 且使 雷 达 目标 成 像 成 为 可能 , 并 为 目标 的检 测 、 别 、 类 提 供 了更 多 更 有 利 的信 识 分 息 。随着雷 达距 离分 辨率 的提高 , 目标 在径 向上 表 现为 多散 射 中心模 型 , 时 , 此 目标各 散 射 中心及
在径 向距 离上 的投 影 长 度 大 致 相 等 。不妨 假 设 滑 窗长 度取 为 目标在 径 向距 离 上 的投 影 长 度 对应 的
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由于 目标 姿态 变化 、 挡 等 , 遮 目标 的强 散射 中
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言
常采 用滑 窗 能 量 积 累 检 测 方 法 , 取 与 目标 距 离 即
像 长 度大致 相 当的 滑窗 内的距 离 像 进 行 能 量积 累 检测 [ ] a 。而 由于雷 达 与 目标 之 间相对 姿态变 化 或 - s 遮挡 等原 因, 际 目标 的多 散 射 中心 可 能 只 占 据 实 距离 像 中有限 的距 离 分 辨单 元 。如 果 对 滑 窗 内所 有距 离单 元 进 行 能 量 积 累 , 会 造 成 大 量 噪 声 单 则
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( 国防 科 技 大 学 电子 科 学 与 工 程 学 院 AT R重 点 实验 室 ,湖 南 长 沙 40 7 ) 10 3 摘 要 :高斯 白噪 声 背景 下 , 用 滑 窗 能 量 积 累检 测 器 进 行 扩 展 目标 检 测 存 在 陷 落损 失 问题 。 对 此 , 采
提 出 了基 于距 离单 元 筛选 的 扩 展 目标 检 测 方 法 。 采 用 参 与 能 量 积 累 的 距 离单 元 所 具 有 的 等 效 信 噪 比 最 大 化 作 为 距 离单 元 筛选 准 则 , 对 筛选 出 来的 距 离单 元 进 行 能 量 积 累检 测 。 通 过 距 离 单 元 筛选 减 少 滑 窗 能量 并
( R Ke a ,S h o f El t n cS i c n n i ern NUDT,C a g h 1 0 3 hn ) AT y L b c o l e r i ce ea d E g n e ig, o co n h n sa 4 0 7 ,C ia
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和检 测概 率可 分别表 示 为
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个 距离 单元 中, 可能只有 K( ≤ K ≤ L 个距 离单 1 ) 元包 含 目标 散 射 中 心信 息 。 当滑 窗 完 全 覆 盖 整 个
目标 在 径 向 距 离 上 的 投 影 长 度 对 应 的 距 离 单 元 时, 其检 测模 型如下 :
高斯 白噪声 背景 下 , 展 目标 的 最 优 检 测 器 扩 等效 为 雷 达 发 射 波 形 与 目标 冲 激 响 应 的 匹配 接
收稿 日期 :2 1 -9 1 ; 回 日期 : 0 1 1 —8 0 10 —6 修 2 1 10
21 年第 3 02 期
陈建 军 : 于距 离单元 筛选 的扩展 目标检 测 新方 法 基
25 9
离单 元筛选 的准确性 较 差 , 此 , 文 提 出了一 种 对 本 新 的距 离单元 筛选 准 则 来提 高 距 离 单元 筛 选 的 准 确 性 , 通 过 只 对 筛 选 出的 距 离 单 元 进 行 能 量 积 并
式 中 , 一 为 目标 复距离 像矢 量 的最 大似 然估
第 3期 21 0 2年 6 月
雷 达 科 学 与技 术
R ada r ,c i S ence and T echnoI ogy
Vo . 0 No 3 11 .
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基 于距 离 单元 筛 选 的扩展 目标 检 测 新 方 法
陈建军 。 邱 伟 , 孟俊 。 宏 钟 , 黄 赵 付 强