一種實現(xiàn)分布式無源雷達(dá)目標(biāo)檢測的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)分布式無源雷達(dá)目標(biāo)檢測的方法，該方法屬于無源雷達(dá)目標(biāo)檢測技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的目標(biāo)檢測是對每個雙基地對單獨進行相關(guān)和過門限處理完成目標(biāo)檢測，再利用估計得到目標(biāo)的雙基地距離和多普勒信息開展目標(biāo)定位，導(dǎo)致后續(xù)在實現(xiàn)目標(biāo)準(zhǔn)確定位的過程中需解決復(fù)雜的定位模糊問題。為此，本發(fā)明引入目標(biāo)位置和速度矢量，構(gòu)造了一種集中式目標(biāo)檢測統(tǒng)計量，使得在實現(xiàn)目標(biāo)檢測的同時也實現(xiàn)了對目標(biāo)的定位，不需要再處理目標(biāo)定位模糊問題。此外，本方法在檢測前對多個發(fā)射接收對進行非相參積累，從而獲得空間分集增益，可以提高目標(biāo)檢測概率，獲得更穩(wěn)定的目標(biāo)檢測性能，為實現(xiàn)對目標(biāo)的連續(xù)穩(wěn)定跟蹤提供了基礎(chǔ)。
【專利說明】
一種實現(xiàn)分布式無源雷達(dá)目標(biāo)檢測的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于無源雷達(dá)目標(biāo)檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種實現(xiàn)分布式無源雷達(dá)目標(biāo) 檢測的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 無源雷達(dá)系統(tǒng)采用第三方輻射源發(fā)射的信號，如FM廣播、DAB、DVB-T、GPS信號、各 種移動通信基站發(fā)射的信號，對目標(biāo)進行照射實現(xiàn)對空中小目標(biāo)和低空飛行目標(biāo)的探測和 定位，因此也稱為外輻射源雷達(dá)。在過去十幾年里，無源雷達(dá)系統(tǒng)的目標(biāo)檢測和定位性能一 直在穩(wěn)步提高。但是，從系統(tǒng)體制上看，近些年公開的無源雷達(dá)系統(tǒng)主要是基于單發(fā)單收的 雙基地幾何架構(gòu)，目標(biāo)檢測性能受目標(biāo)的幾何位置和姿態(tài)變化的影響很大，進而使其在目 標(biāo)探測穩(wěn)定性和跟蹤連續(xù)性上存在不足。為了彌補無源雷達(dá)在實際應(yīng)用中存在的差距，進 一步推動無源雷達(dá)的作戰(zhàn)應(yīng)用，歐洲和美國許多研究機構(gòu)都已開展了基于FM、DAB、DVB-T信 號的輻射源的多發(fā)多收體制的分布式無源雷達(dá)技術(shù)的研究。
[0003] 分布式無源雷達(dá)經(jīng)典的目標(biāo)檢測過程是利用每個發(fā)射機-目標(biāo)-接收機雙基地對， 通過使天線定向指向發(fā)射機和預(yù)計目標(biāo)出現(xiàn)的區(qū)域來獲取目標(biāo)回波信號，然后計算參考通 道和監(jiān)視通道接收信號間的互模糊函數(shù)或廣義互相關(guān)來實現(xiàn)目標(biāo)檢測。由于其目標(biāo)檢測過 程是在每個雙基地發(fā)射接收對內(nèi)分別進行的，因此是分布式目標(biāo)檢測。此外，采用多發(fā)多收 幾何架構(gòu)的分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)的目標(biāo)檢測和定位處理分兩步進行，即首先對每個雙基地 發(fā)射機和接收機對單獨進行相關(guān)和過門限處理完成目標(biāo)檢測，然后利用得到的雙基地距離 多普勒圖估計得到目標(biāo)的雙基地距離和多普勒信息，再采用交叉定位和多步迭代的思想進 一步實現(xiàn)對目標(biāo)的精確定位。這種傳統(tǒng)處理方法的最大缺陷就是多步迭代處理耗時較長， 且定位過程中存在的定位模糊問題即目標(biāo)"鬼點"，需要復(fù)雜的去"鬼點"邏輯，通過后續(xù)進 一步的處理加以去除。在實際運用中，由于多個接收機布站受復(fù)雜地形環(huán)境的影響，存在不 同接收機陣列間很難解決的定位模糊問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)分布式無源雷達(dá)目標(biāo)檢測的方法，能夠用于解決多 發(fā)多收幾何架構(gòu)下分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)的目標(biāo)檢測問題，其中要解決的技術(shù)問題包括：
[0005] (1)給出多發(fā)多收幾何架構(gòu)下，建立分布式無源雷達(dá)直達(dá)波信號分量和目標(biāo)回波 信號分量的實施過程；
[0006] (2)在多發(fā)多收幾何架構(gòu)下，構(gòu)建分布式無源雷達(dá)實現(xiàn)集中式目標(biāo)檢測統(tǒng)計量和 目標(biāo)檢測的實施過程。
[0007] 本發(fā)明所述的一種實現(xiàn)分布式無源雷達(dá)目標(biāo)檢測的方法，包括以下步驟：
[0008] (1)建立多發(fā)多收幾何架構(gòu)下分布式無源雷達(dá)直達(dá)波信號分量和目標(biāo)回波信號分 量，具體實施過程包括如下步驟：
[0009] A1.構(gòu)建多發(fā)多收幾何架構(gòu)下，分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)中第i個輻射源發(fā)射的信號被 第j個接收機陣列的第n陣元接收到并經(jīng)基帶處理后的直達(dá)波信號分量歧"
[0010] A2.構(gòu)建目標(biāo)運動時，分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)中第i個輻射源發(fā)射的信號經(jīng)目標(biāo)反射 后被第j個接收機陣列的第n陣元接收到并經(jīng)基帶處理后的目標(biāo)回波信號分量.tG);
[0011 ] A3.對第ij個雙基地對中，第j個接收機的第n個陣元接收到的由直達(dá)波和目標(biāo)回 波及接收機噪聲的和組成的信號巧（〇進行量化采樣，采用時延多普勒算子表示其離散形 式，并給出波束形成后的目標(biāo)回波信號<和直達(dá)波參考信號:sf;
[0012] A4.利用分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)中Nr個接收機陣列接收到的與Nt個非合作雷達(dá)輻射 源對應(yīng)的所有直達(dá)波和目標(biāo)回波信號采樣，構(gòu)造由直達(dá)波和目標(biāo)回波信號組成的矩陣s;
[0013] (2)多發(fā)多收幾何架構(gòu)下，分布式無源雷達(dá)開展集中式目標(biāo)檢測的實施步驟，具體 包括如下子步驟：
[0014] B1.引入待檢測目標(biāo)的位置和速度信息，作為目標(biāo)檢測單元，利用回波信號矩陣s 構(gòu)建二元備擇假設(shè)檢驗；
[0015] B2.利用已構(gòu)建的假設(shè)檢驗，推導(dǎo)其廣義對數(shù)似然比，得到分布式無源雷達(dá)目標(biāo)檢 測的集中式檢測統(tǒng)計量Is;
[0016] B3.根據(jù)分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)中所有信號的實際采樣，計算出目標(biāo)檢測統(tǒng)計量|rs， 通過比較檢測統(tǒng)計量Is與門限的大小，然后判定目標(biāo)是否存在，完成目標(biāo)檢測。
[0017]優(yōu)選的，步驟(1)中的每個接收機陣列都同時接收直達(dá)波信號和目標(biāo)回波信號，再 通過波束形成算法分別得到直達(dá)波信號分量和目標(biāo)回波信號分量；
[0018] 優(yōu)選的，步驟(1)中不同接收機陣列之間是非相參的，且目標(biāo)檢測過程中不同接收 機陣列之間不需要開展相位同步處理。
[0019] 與分布式無源雷達(dá)目標(biāo)檢測的經(jīng)典方法相比，本發(fā)明在構(gòu)造的集中式目標(biāo)檢測器 時，引入了目標(biāo)位置和速度矢量，使得在實現(xiàn)目標(biāo)檢測的同時，間接實現(xiàn)了對目標(biāo)的定位， 不需要再進行額外的定位和解模糊處理，節(jié)省了定位時間；目標(biāo)檢測過程獲得了空間分集 增益，提高了目標(biāo)檢測概率，獲得了更穩(wěn)定的目標(biāo)檢測性能，為實現(xiàn)對目標(biāo)的連續(xù)穩(wěn)定跟蹤 提供了基礎(chǔ)。此外，本發(fā)明采用接收機陣列天線同時接收直達(dá)波信號和目標(biāo)回波信號，再通 過波束形成分別得到直達(dá)波信號分量和目標(biāo)回波信號分量，不需要兩個單獨的天線分別接 收直達(dá)波信號和目標(biāo)回波信號，在開展目標(biāo)檢測過程中不同接收機陣列間是非相參的，不 同接收機陣列間不需要開展相位同步處理。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的分布式無源雷達(dá)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2是本發(fā)明的分布式無源雷達(dá)第ij對發(fā)射機-目標(biāo)-接收機的幾何關(guān)系圖。
[0022] 圖3是本發(fā)明的第ij個雙基地對對應(yīng)直達(dá)波和目標(biāo)回波信號的波束形成示意圖。
[0023] 圖4是本發(fā)明的分布式無源雷達(dá)目標(biāo)檢測方法實施流程圖。
[0024] 圖5是本發(fā)明實施例的計算機仿真結(jié)果示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。
[0026] 如圖1所示，分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)包括Nt個發(fā)射機，發(fā)射機在無源雷達(dá)領(lǐng)域中也稱 為非合作輻射源，Nr個接收機陣列，1個目標(biāo)，其中Nt彡2，Nr>2。
[0027] 如圖2所示，分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)中的第ij對發(fā)射機-目標(biāo)-接收機也稱為第ij個 雙基地對，第i個發(fā)射機的位置和速度分別記為心和# :，i = 1，…，Nt，第j個接收機陣列的位 置和速度分別記為4和戶，j = l，-_，Nr，而目標(biāo)的位置和速度分別記為t和丨，其中、rj、 P、t、i[都是時間的函數(shù)。一般情況下，發(fā)射機和接收機、目標(biāo)都是運動的。第i個發(fā)射機到第 j個接收機的距離為苽(，)=|^'-皮|。類似地，巧(?) = |卜叫|和祀(?) = |p-t|分別表示第i 個發(fā)射機到目標(biāo)的距離和目標(biāo)到第j個接收機的距離。第j個接收天線是有個陣元的陣 列，$》2，1彡j彡Nr，第n個陣元的位置為rf=r/ + 8丨，1 < ? < 其中r/ = P是參考陣元 的位置，8;(是第n個陣元相對參考陣元的指向偏移矢量，而S/ =0 ;接收天線陣列的陣元數(shù)都 相同，即W ，j = 1，…，Nr。第j個接收機的第n個陣元到位置x的單位指向矢量為，
。在遠(yuǎn)場，對于給定的x，，即從陣列陣元到遠(yuǎn)場某一 位置的單位指向矢量近似相等。
[0028] 如圖3所示，多發(fā)多收幾何架構(gòu)下分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)中，所有無源接收機均采用 陣列天線，通過波束形成的方法分別形成參考通道和目標(biāo)監(jiān)視通道，從而實現(xiàn)直達(dá)波信號 和目標(biāo)回波信號的分別接收。
[0029] 第i個輻射源發(fā)射的信號為
[0030] ".' (，）= "，(z)，".，e [(),，] (I )
[0031 ]其中，屹為載頻，T為信號持續(xù)時間，#為第i個發(fā)射機對應(yīng)的信號，u1 (t)為對應(yīng) 的復(fù)包絡(luò)，頻域為UUco)，帶寬為B1，且當(dāng)| ? l〉^1時，1]1(?)~0，丨，7/(/):/ = 1,.、％}在頻 域沒有重疊。
[0032]信號沿著直達(dá)路徑和目標(biāo)路徑通道傳播到第j個接收機，第j個接收機陣列的第n 個陣元接收到的信號是來自所有在接收機帶內(nèi)的直達(dá)波信號和目標(biāo)回波及接收機噪 聲之和，即
[0034]其中，< ⑷和 分別為直達(dá)路徑和目標(biāo)路徑通道的幅度系數(shù)，P為與第ij個 雙基地對對應(yīng)目標(biāo)的復(fù)雙基地反射系數(shù)，和分別對應(yīng)直達(dá)路徑和目標(biāo)路徑通 道的傳播時延，$ W是功率譜密度為巧|?-?/卜的廣義平穩(wěn)高斯白噪聲， 帶寬為F，載頻為_ at道系數(shù)和⑷考慮了發(fā)射、傳播以及直達(dá)路徑和目標(biāo)路徑 通道的影響，
，其中，《 為第i個發(fā)射機指向X的有效輻射功率^ =r/./::為第i個發(fā)射機發(fā)射信號的波長，C為光速， 乂:'二。在[0，T]內(nèi)，< ⑴、《(/)和咫⑴都不會有顯著變化，因此，a:;~:;（〇|_和 。信號K⑷經(jīng)下變頻和頻域信道化處理后，提取每個發(fā)射信號的復(fù)基帶信號， 記第i個通道的復(fù)基帶信號為 <，利用式（1)和(2)，第j個接收機的第n個陣元接收到的信號 為
[0035]
[0036] 其中，03為第j個接收機下變頻處理時本振的未知相位，表明不同接收機間是非相 參的，不同接收機陣列間不需要開展相位同步處理。
[0037] 如圖4所示，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)分布式無源雷達(dá)目標(biāo)檢測定位的方法，具體實施 方式包括以下步驟：
[0038] A1.構(gòu)建多發(fā)多收幾何架構(gòu)下，分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)中第i個輻射源的發(fā)射信號被 第j個接收機陣列的第n陣元接收到并經(jīng)基帶處理后直達(dá)波信號分量具體過程如下：
[0040] 其中，4 (/)=被"⑴/c，私⑷為第i個發(fā)射機到第j個接收機陣列的第n陣元間的 距離，考慮陣元間距后，進一步表示為
[0041]
[0042] 復(fù)指數(shù)項^^^⑷只與陣元數(shù)n有關(guān)。令碑卞')為復(fù)指數(shù)項的相位，
[0044]其中，。對式(5)進行窄帶近似，即信號復(fù)包絡(luò)在整個陣列 內(nèi)都近似為常數(shù)，則
[0048]其中，4 =蹲/c，= 1 -忠 /r為時間尺度因子，為非合作輻射源和接收機陣列 間相對運動導(dǎo)致的多普勒頻率，定義為
[0050]則第j個接收機的第n陣元接收到的由第i個輻射源發(fā)射的經(jīng)基帶處理后直達(dá)波信 號分量為
[0052]式中，（a)為幅度尺度因子，（b)為未知本振相位，（c)為第n個陣元接收直達(dá)波信號 相對參考陣元的相位差，（d)為參考載頻延時引入的相位差，（e)為時延后的復(fù)基帶信號， (f)為多普勒調(diào)制因子。
[0053]因此，直達(dá)波信號分量構(gòu)建為
[0055] 其中，/丨是第ij個直達(dá)路徑通道傳播系數(shù)
[0056] A2.構(gòu)建目標(biāo)運動且目標(biāo)各向散射不同時，第i個輻射源發(fā)射的信號經(jīng)目標(biāo)反射后 被第j個接收機陣列的第n陣元接收到并經(jīng)基帶處理后的目標(biāo)回波信號分量，具體過 程如下：
[0060]式中（a)為幅度尺度因子，（b)為未知本振相位，（c)為第n個陣元接收目標(biāo)回波信 號相對參考陣元的相位差，（d)參考載頻相位因子，（e)時延后復(fù)基帶信號，（f)多普勒頻率 因子，而rf為從第i個發(fā)射機到目標(biāo)到第j個接收機的雙基地時間延遲，即
[0062] >9,f⑴為第n個陣元接收目標(biāo)回波信號相對參考陣元的相位差，即
[0064] 為目標(biāo)的雙基地多普勒頻移
[0066]因此，第i個輻射源發(fā)射的信號經(jīng)目標(biāo)反射后被第j個接收機陣列的第n陣元接收 到，并經(jīng)基帶處理后的目標(biāo)回波信號分量構(gòu)建為
[0068]其中，ff是第ij個目標(biāo)路徑通道系數(shù)，
[0069] A3.對第ij個雙基地對中，第j個接收機的第n個陣元接收到的由直達(dá)波和目標(biāo)回 波及接收機噪聲的和組成的信號進行量化采樣，采用時延多普勒算子表示其離散形 式，并給出波束形成后的目標(biāo)回波信號<和直達(dá)波參考信號，具體過程如下：
[0070] 以// =1/7：=灰的采樣頻率進行量化采樣，則=彳卜幻，得離散信號形式為
[0072]其中，為總采樣點數(shù)，直達(dá)波stM和目標(biāo)回波AW的量化形式分別為
[0075]其中，vf 分別為每個樣本的歸一化多普勒頻率，單位為弧度， S ，分別為每個樣本的歸一化時延。記|>f = sf [，]，[<" ]; = ([/]， 1。噪聲采樣序列~為平均噪聲功率， 五{? ，Si^Kronecker符號。 u!eCrxl 為發(fā)射波形，第1 個元素為
[u' ], = w; (/) = "' (,7^), / =，Z/ -1.。
[0076]定義
[0077] DL(x) = diag([ej(0)x，ej(1)x，."，ej(L-1)x]) (21)
[0078] 其中，diag(x)中對角線元素 x_.eC1，是LXL的方陣，因此[diag(x)]n,n=[x] n。最 后，令WteCixi為酉離散傅里葉變換矩陣，其第(m，n)個元素為
[0082] 定義時延多普勒算子〇((.{;)￡(^^為
[0084] 由于 ￡>(/\，{；1)0(/~，{；2) = 1>(((;1 + /?2，{；1+認(rèn)），1)；?(〇)=1>(-''，-{；)，因此時延多 普勒算子D(以)為酉算子，即爐（以)=ZT 1 (，爐（以)=[￡1，其中Ie是1/X L1的 單位矩陣。
[0085] 因此，直達(dá)波和目標(biāo)回波信號的分量的離散形式分別為
[0088]因為直達(dá)波信號和目標(biāo)回波信號是通過相同的接收機陣列接收的，所以第j個接 收機陣列第n陣元接收到信號的離散形式為
[0090] 其中，<~ 0^0廠〇%)是長度為L1的零矢量。
[0091] 因此，分別通過波束形成而獲得的目標(biāo)回波信號sf和直達(dá)波參考信號<為
[0094] bf，b《分別為目標(biāo)監(jiān)視通道和直達(dá)波參考通道的波束形成器。
[0095] A4.利用分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)中Nr個接收機陣列接收到的與Nt個非合作雷達(dá)輻射 源對應(yīng)的所有直達(dá)波和目標(biāo)回波信號采樣，構(gòu)造由直達(dá)波和目標(biāo)回波信號組成的矩陣s，具 體過程如下：
[0096] 令a^x) e C&1為在x方向的空間指向矢量
，記 a:; < =ay(t)，則第j個接收機陣列所有隊個陣元接收到的與第i個輻射源對應(yīng)的

[0098]
，方差為〇2,矩陣M:;和Mf
，發(fā)表示Kronecker積，時延多 普勒算子增和釋分別為辦=〇卜|，of)。
[0099] 因此，所有Nr個接收機陣列收到的與第i個輻射源對應(yīng)的采樣s1為：
[0101]而與所有Nt個非合作輻射源和Nr個接收機陣列對應(yīng)的所有采樣組成的矩陣為
[0103] 即s為所有Nt個非合作輻射源對應(yīng)s1組成的矩陣。
[0104] B1.引入待檢測目標(biāo)的位置和速度信息，作為目標(biāo)檢測單元，利用回波信號矩陣s 構(gòu)建二元備擇假設(shè)檢驗，具體過程如下：
[0105] 令待檢測目標(biāo)的位置和速度對應(yīng)在(P.P)單元，即檢測單元，其中p，p:分別表示目 標(biāo)的位置和速度。構(gòu)建二元備擇假設(shè)檢驗，BP
[0107]
示在P方向的空間指向矢量
，而M為目標(biāo)位置為P時對應(yīng)目 標(biāo)路徑通道的系數(shù)，g為目標(biāo)狀態(tài)為(p,：^對應(yīng)的時延多普勒算子。
[0108] B2.利用已構(gòu)建的假設(shè)檢驗，推導(dǎo)其廣義對數(shù)似然比，得到分布式無源雷達(dá)目標(biāo)檢 測的集中式檢測統(tǒng)計量U，具體過程如下；
[0109] 由于接收機噪聲與發(fā)射機通道無關(guān)，所以#假設(shè)下的條件概率密度?1(8| yd，YP， u)為
[0111]
且Mf =M|+M^同理給出 在假設(shè)下的條件概率密度P〇(s | y d，u)。發(fā)射信號u和通道系數(shù)y d和y斤卩是確定性的未 知參量。因此，耗:是以發(fā)射信號u和通道系數(shù)yd、yPS參數(shù)的復(fù)合假設(shè)，？4是以發(fā)射信號u 和通道系數(shù)Yd為參數(shù)的復(fù)合假設(shè)，而似然比檢驗中的未知量采用其最大似然估計替換。
[0112] 令li( yd, yP，u|s) = logpi(s| yd, yP，u)，lo( yd，u|s) = logp〇(s| yd，u)，則廣義 對數(shù)似然函數(shù)以寫為
[0114]分別推導(dǎo)得到lKyd，yP，u|s)和l〇(yd，U|s)的解析表達(dá)式后，得到集中式目標(biāo)檢 測統(tǒng)計量U為
[0116] 其中山（?）為矩陣參量的最大特征值；G( 為Gram矩陣，（?）H 表示厄米特轉(zhuǎn)置，#丨? ，① i=@，…，Sf ，§f是時延多普勒補償后的目 標(biāo)回波信號sf，廣sf，即去除時延和多普勒頻移的監(jiān)視通道目標(biāo)回波信號， _二[§;:V ，茍'是時延多普勒補償后的參考信號：s:f，§f =(%)%:?，即去除時 延和多普勒頻移的直達(dá)波通道信號；G%.=(少丨.f 0>丨.e ks為檢測門限，由分布式無源 雷達(dá)系統(tǒng)的虛警概率決定。
[0117] B3.根據(jù)實際分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)中所有信號的采樣，計算出目標(biāo)檢測統(tǒng)計量|rs， 通過比較檢測統(tǒng)計量U與門限k的大小，然后判定目標(biāo)是否存在，完成目標(biāo)檢測，具體過 程如下：
[0118]利用分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)中Nr個接收機陣列對應(yīng)Nt個非合作雷達(dá)輻射源的所有采 樣構(gòu)造回波信號矩陣，目標(biāo)檢測統(tǒng)計量U，當(dāng)。>"時，則判斷目標(biāo)存在，且目標(biāo)位置和速 度狀態(tài)為(p.oh而當(dāng)u<Krs時，則判斷目標(biāo)不存在。
[0119]如圖5所示，本發(fā)明實施例的計算機仿真結(jié)果示意圖。圖中BRng等值線表示雙基地 距離等值線，目標(biāo)出現(xiàn)在真實目標(biāo)位置附近，因此本方法在實現(xiàn)目標(biāo)檢測的同時還實現(xiàn)了 對目標(biāo)的定位。在此仿真環(huán)境背景中，兩個發(fā)射機的位置分別為diitO.SJlkm和d 2=[-0.5，-4]1〇11，三個接收機的位置分別為1'1 = [-4,2]，1'2=[-4,0.5]和1'3=[-4，-2.5]1〇11，目標(biāo) 在t=[4,0]km，目標(biāo)運動速度為〖 = 375,375] m/s。:發(fā)射機信號載頻分別為8.0GHz 和8.1GHz，全向輻射功率均為=50 W。均勻線性陣列由6個陣元組成，所有接收機天線都 是陣元間隔為1.875cm的均勾線性陣列，指向+px方向，各陣元的波瓣圖為(/';'(/) = 1，接收機 間沒有相位同步。復(fù)基帶信號sf采樣率fs = 500kHz，相參積累時間為T = 2ms，目標(biāo)回波的平 均信噪比為SNRavg = -15dB，直達(dá)波的平均信噪比為DNRavg = 15dB，％2 = -l06:,99dBni，u1 = exp{ jP}，_0; e!Eixl是相互獨立的隨機相位矢量，在[0,2jt]間服從均勾分布，L = fsT=1000， 目標(biāo)散射截面積為lOdBsm。
【主權(quán)項】
1. 一種實現(xiàn)分布式無源雷達(dá)目標(biāo)檢測的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 多發(fā)多收幾何架構(gòu)下，建立分布式無源雷達(dá)直達(dá)波信號分量和目標(biāo)回波信號分量 的實施步驟，具體包括如下子步驟： A1.構(gòu)建多發(fā)多收幾何架構(gòu)下，分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)中第i個輻射源發(fā)射的信號被第j 個接收機陣列的第n陣元接收到并經(jīng)基帶處理后的直達(dá)波信號分量 A2.構(gòu)建目標(biāo)運動時，分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)中第i個輻射源發(fā)射的信號經(jīng)目標(biāo)反射后被 第j個接收機陣列的第n陣元接收到并經(jīng)基帶處理后的目標(biāo)回波信號分量 A3.對第ij個雙基地對中，第j個接收機陣列的第n個陣元接收到的由直達(dá)波和目標(biāo)回 波及接收機噪聲的和組成的信號# G)進行量化采樣，引入時延多普勒算子表示其離散形 式，并給出波束形成后的目標(biāo)回波信號<和直達(dá)波參考信號 A4.利用分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)中Nr個接收機陣列接收到的與Nt個非合作雷達(dá)輻射源對 應(yīng)的所有直達(dá)波和目標(biāo)回波信號采樣，構(gòu)造由直達(dá)波和目標(biāo)回波信號組成的矩陣s; (2) 多發(fā)多收幾何架構(gòu)下，分布式無源雷達(dá)開展集中式目標(biāo)檢測的實施步驟，具體包括 如下子步驟： B1.引入待檢測目標(biāo)的位置和速度信息，作為目標(biāo)檢測單元，利用回波信號矩陣s構(gòu)建 二元備擇假設(shè)檢驗； B2.利用已構(gòu)建的假設(shè)檢驗，推導(dǎo)其廣義對數(shù)似然比，得到分布式無源雷達(dá)目標(biāo)檢測的 集中式檢測統(tǒng)計量ls; B3.根據(jù)分布式無源雷達(dá)系統(tǒng)中所有信號的實際采樣，計算出目標(biāo)檢測統(tǒng)計量|rs，通過 比較檢測統(tǒng)計量Is與門限的大小，然后判定目標(biāo)是否存在，完成目標(biāo)檢測。2. 如權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)分布式無源雷達(dá)目標(biāo)檢測的方法，其特征在于，所述步 驟（1)的每個接收機陣列都同時接收直達(dá)波信號和目標(biāo)回波信號，再通過波束形成算法分 別得到直達(dá)波信號分量和目標(biāo)回波信號分量。3. 如權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)分布式無源雷達(dá)目標(biāo)檢測的方法，其特征在于，所述步 驟（1)中不同接收機陣列之間是非相參的，且目標(biāo)檢測過程中不同接收機陣列之間不需要 開展相位同步處理。
【文檔編號】G01S13/04GK106054165SQ201610402234
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】張財生, 朱洪偉, 唐小明, 劉明春, 李國君, 張濤, 宋洪良
【申請人】中國人民解放軍海軍航空工程學(xué)院