一种相干积累的海面目标检测方法创新机制

　　0 引言

　　海面目标的检测存在一定的难度，一方面是由于海面目标的运动速度较慢，很难在速度上将其区分开来;另一方面是由于海杂波的分布特性跟海情密切相关。

　　当前，针对海杂波背景下的目标检测的研究很多都集中在海杂波的分布特性上，并针对不同的杂波分布，提出不同的检测方法，并已取得了大量的成果。在提高目标的信杂比方面，当前有相干积累(MTD，Moving Target Detection)，非相干积累(NCI，Non-coherent integration)以及自适应检测等方式，相对于自适应检测，相干积累和非相干积累具有实现简单，运算量小等优点。

　　本文讨论了相干积累与非相干积累的优劣，并基于实测数据进行了验证。

　　1 非相干处理

　　非相干处理方法在包络检波后进行，又称视频积累器，它只利用了信号的幅度信息，没有利用信号的相位信息。。非相干积累的效率要比相干积累的效率要低，事实上，非相干积累的效率总是小于脉冲个数。非相干积累方法具有实现简单，对脉冲之间起伏不敏感等优点。

　　2 相干处理

　　相干积累在包络检波之前进行，利用接收脉冲之间的相位关系，可以获得信号幅度的叠加。从理论上说，相干积累的信噪比等于单个脉冲的信噪比乘以脉冲串的脉冲数M，即相干积累的信杂比改善可以达到M倍。相干积累一般通过FIR滤波或者FFT实现，相干积累的处理流程如下所示：

　　图2 相参积累处理流程

　　将采集到的实测数据先进行脉冲压缩，然后变换到距离-多普勒域得到下图，可以看到，有较强的海杂波存在，对其进行杂波补偿后，得到如下右图结果。

　　3 实测数据分析

　　为了便于对相干积累和非相干积累的处理效果进行比较，我们选取有合作目标的实测数据进行处理，实测数据为脉冲压缩之后的数据。对其分别采用相干处理和非相干处理的结果，得到如下检测结果：

　　我们分别选取强目标和弱目标，统计连续多帧信号的信杂比分别得到如下结果：

　　图7 强目标在NCI和MTD下的信杂比

　　图8 弱目标在NCI和MTD下的信杂比

　　从上面的几幅图我们可以看出：

　　(1)相比较于非相干积累，相干积累可以得到更高的信杂比，从而有更好的检测性能。

　　(2)相干积累在提高检测概率的情况下，也在一定程度上系统的虚警率，若要保持相同的检测概率，需要提高门限。

　　4 结论

　　相干处理的性能要优于非相干处理的结果，实际工程中要根据实际情况选择。若需要检测小目标，则应选择相干处理;若系统要求不高，从经济成本和可实现性方面考虑应选取非相干积累。

　　【参考文献】

　　[1]何友，等.雷达自动检测与恒虚警处理[M].北京：清华大学出版社，1999.

　　[2]丁鹭飞，等.雷达原理[M].西安：西安电子科技大学出版社，1995.

　　[3]k.雷达系统导论[M].3版.左群声，等，译.北京：电子工业出版社，2007.

　　[4]刘立冬.相干雷达恒虚警检测算法[D].西安电子科技大学，2005.

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