
第 38 卷第 12 期 电 子 与 信 息 学 报 Vol.38No.12
2016 年 12 月 Journal of Electronics & Information Technology . Dec. 2016
基于知识的海杂波背景下距离扩展目标检测
许述文
*
薛 健 水鹏朗
(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室 西安 710071)
(西安电子科技大学信息感知技术协同创新中心 西安 710071)
摘 要:该文针对在辅助数据有限的情况下自适应检测器出现检测性能损失,提 出 基于杂波的先验知识分布的距离
扩展目标自适应检测算法。复合高斯杂波的纹理和散斑的协方差矩阵分别被建模为服从逆伽玛分布的随机变量和逆
复 Wishart 分布的随机矩阵。利用先验知识推导了纹理分量的最大后验估计,并结合广义似然比检验设计了不依
赖辅助数据的距离扩展目标自适应检测器。仿真结果表明,提出的检测器在参数失配条件下具有好的鲁棒性,而且
在辅助数据有限情况下检测性能优于传统的广义似然比检测器的检测性能。
关键词:距离扩展目标;先验知识;复合高斯杂波;逆伽玛分布;逆复 Wishart 分布
中图分类号: TN957.51 文献标识码: A 文章编号:1009-5896(2016)12-3004-07
DOI: 10.11999/JEIT160905
Adaptive Detection of Range-spread Targets Based on
Knowledge in Sea Clutter Background
XU Shuwen XUE Jian SHUI Penglang
(National Key Laboratory of Radar Signal Processing, Xidian University, Xi’an 710071, China)
(Collaborative Innovation Center of Information Sensing and Understanding, Xi’an 710071, China)
Abstract: For the problem of detection performance loss of adaptive detectors on the condition that the secondary
data are limited, the adaptive detection method of range-spread target based on the prior knowledge of clutter is
proposed. The texture and the covariance matrix of speckle of clutter are respectively modeled as the random
variable which follows the inverse Gamma distribution and the random matrix which follows the inverse complex
Wishart distribution. Based on the prior knowledge, the Maximum A Posteriori (MAP) estimation of texture
component is obtained and the adaptive detector of range spread target which does not need the secondary data is
designed via utilizing the generalized likelihood ratio test. Finally, the detection performances of the proposed
detector are evaluated and the experimental results illustrate that the proposed detector is robust in parameters
mismatched situation and outperforms the conventional generalized likelihood ratio test detector for range-spread
target in limited secondary data scenarios.
Key words: Range-spread target; Prior knowledge; Compound Gaussian clutter; Inverse Gamma distribution;
Inverse complex Wishart distribution
1 引言
随着宽带雷达的广泛应用,非高斯杂波背景下
距离扩展目标的自适应检测获得了越来越多的关
注
[1,2]
。宽带高分辨雷达(HRR)的分辨单元长度远小
收稿日期:2016-09-07;改回日期:2016-11-09;网络出版:2016-12-02
*通信作者:许述文 swxu@mail.xidian.edu.cn
基金项目:国家自然科学基金(61201296, 61372136),中央高校基本
科研业务费(JB160224),陕西省科协青年人才托举计划(20160205)
Foundation Items: The National Natural Science Foundation of
China (61201296, 61372136), The Fundamental Research Funds for
the Central Universities (JB160224), Young Talent Fund of
University Association for Science and Technology in Shaanxi
Province (20160205)
于目标的尺寸,因此观测目标会占据多个雷达距离
单元,此时的目标称为分布式目标或者距离扩展目
标。雷达目标检测中,认知杂波的特性是必不可少
的并且可以改善检测方法的检测性能。目前,复合
高斯模型被广泛地采用建模高分辨雷达下的非高斯
杂波
[1,3,4]
。复合高斯模型采用两个独立的过程描述非
高斯杂波:零均值复高斯过程的散斑分量和非负随
机过程的纹理分量。文献[5]分析了杂波纹理分量的
相干长度,分析结果表明纹理分量在一定的观测时
间内可以看作是随机的常数。因此,复合高斯模型
退化为了雷达目标检测中经常使用的球不变随机过
程(SIRP)模型
[6]
。近年来,纹理分量为逆伽玛分布
万方数据