基于匹配子空間的高頻雷達(dá)恒虛警檢測.pdf

1、雷達(dá)工作環(huán)境中含有大量的外部干擾和噪聲，包括大氣噪聲(閃電)、人為噪聲以及其他高頻信號發(fā)射源等，它們通常比接收機(jī)的內(nèi)部噪聲高20-40dB，并且在對海上目標(biāo)進(jìn)行探測時(shí)，回波中還會含有大量的海雜波，在對空中目標(biāo)探測時(shí)還有電離層干擾等等，所以被檢測目標(biāo)往往都是被淹沒在這些干擾和雜波中，研究在雜波中的目標(biāo)檢測是非常有必要的。
　　雷達(dá)回波信號經(jīng)過三維FFT信號處理之后得到了距離、多普勒、波束角度信息，常規(guī)的高頻雷達(dá)恒虛警檢測方法只是在特

2、定的波束內(nèi)距離-多普勒空間進(jìn)行的，通過估計(jì)檢測單元附近若干個(gè)單元中的雜波加噪聲的平均值來設(shè)定檢測門限，進(jìn)一步確定該檢測單元中是否含有目標(biāo)存在。在對弱小目標(biāo)檢測的時(shí)候，尤其是當(dāng)外部干擾和雜波都非常強(qiáng)時(shí)，將會產(chǎn)生過多的偽目標(biāo)。顯然，這樣的處理方式不是最優(yōu)的。
　　為了解決這一問題，本文重點(diǎn)研究了匹配子空間檢測理論，驗(yàn)證了匹配子空間檢測器具有如下的特性：良好的幾何不變量；統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)量具有非常明晰的物理意義；它們的分布類型是己知，其檢測性能

3、可以預(yù)知；特別地，匹配子空間檢測器的虛警概率與信號參量以及噪聲參量無關(guān)，僅與子空間維數(shù)有關(guān)，因此該檢測器具有良好的恒虛警特性。
　　本文根據(jù)匹配子空間的恒虛警特性，將匹配子空間的思想應(yīng)用到了高頻雷達(dá)的目標(biāo)檢測中，大大的改進(jìn)了對弱小目標(biāo)的檢測能力。首先，將距離-多普勒-波束角度數(shù)據(jù)在距離-多普勒平面內(nèi)采用開關(guān)恒虛警檢測方法，然后，將檢測單元的波束空間分成信號子空間和噪聲子空間，對檢測后的數(shù)據(jù)向信號子空間上投影，進(jìn)一步對目標(biāo)進(jìn)行識別檢