极化宽带雷达的自适应目标检测

【摘要】：极化宽带雷达能够获取更丰富的目标特征信息,充分利用极化信息能够有效地提高雷达对目标的检测和识别性能。各国已在极化高分辨雷达方面取得一些研究成果和应用经验。因此研究距离分布目标的极化自适应检测算法具有重要的意义和价值。 极化雷达通过矢量测量方法可以获得传统雷达无法获得的目标和杂波的极化特征信息。本文首先介绍了电磁波极化特征的描述工具,阐述了陆海杂波的一些极化特征,并列举了5种常见的极化检测器。 对于高距离分辨率雷达,所观测到的杂波不适合再用瑞利分布描述,而复合高斯杂波更能准确的表示杂波分布特征。本文描述了用来构造复合高斯杂波的SIRP模型,并介绍了K分布杂波的仿真方法。本文基于广义似然比检验,使用两步法,推导了一种新的复合高斯杂波中距离分布目标的极化自适应检测器,并推导出了检测器的虚警概率表达式。理论分析证明了其相对于杂波的协方差矩阵和纹理分量都具有恒虚警特性。 利用仿真数据对该检测器的检测性能进行了充分的仿真分析。结果表明,在一定信杂比条件下,当辅助数据较少时该检测器的检测性能优于其它同类检测器。此外,仿真分析了不同环境参数下的检测器性能,如不同杂波尖峰对检测器的影响以及检测器受目标运动状态(运动或静止)的影响。最后通过仿真实验验证了本文所提出的检测器其虚警概率相对于杂波能量具有稳定性。