基于相关分析-MP律的雷达信号检测算法研究

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雷达信号检测在雷达信号处理中占据主要地位,其信号检测能力的高低直接影响雷达的工作性能。传统雷达信号检测,主要基于统计检验方法,检测结果主要依据接收到的雷达回波的能量幅值高低来确定。随着信号环境日渐复杂,基于能量的雷达信号检测缺点日益凸显,主要体现在两方面:一方面,由于实际环境,雷达检测数据中含有大量杂波数据。如果目标能量较低,目标信号很容易湮灭在杂波当中,因此复杂杂波条件下微弱信号检测问题成为大家长期以来讨论的问题,二是由于传统雷达信号检测方法中门限值的设定严重依赖专家经验,容易出现增批、漏批的情况,为信号检测带来困难。针对上述问题,本文提出了一种新的两阶段信号检测算法,试图克服传统雷达检测中出现的问题。雷达杂波是独立同分布的,如果雷达数据中相邻的几个距离单元之间存在很大的相关关系,则该区间可能存在目标。由于标准化后的纯杂波随机矩阵协方差谱密度函数渐近服从MP律(Mar?henko-Pastur定理),利用大维随机矩阵谱特性可以对雷达数据中每个距离单元下的时间序列信号进行捕捉分析。基于此思想,我们可以将相关性分析与MP律结合,从而完成对目标的精准检测定位。首先,利用不同相关性分析方法的结果比较,通过相关性分析确定目标可能存在的距离单元区域,完成目标初选。然后,结合MP律进一步检验,通过对随机矩阵协方差经验谱分布函数与MP律进行比较,对初选结果进一步判断,进而确定目标距离单元区间,并通过K-S检验给出精准结果。实验结果表明本文提出的两阶段雷达信号检测方法不仅能实现快速有效检测目标,而且能精确定位目标。基于相关性分析-MP律的雷达信号检测算法为雷达目标检测提供新的思路。
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