1.一种子空间信号失配时双参数加权的扩展目标检测方法,其特征在于,包括:步骤S1,通过构造待检测数据矩阵、信号矩阵和训练样本矩阵以构造中间变量矩阵,根据中间变量矩阵获得各矩阵的最大特征值及矩阵行列式;步骤S2,根据系统需求,确定权系数,用以调整检测器的敏感特性,并根据各矩阵的最大特征值、矩阵行列式和权系数构造检测统计量;步骤S3,利用所述检测统计量和虚警概率确定检测门限并根据检测统计量与检测门限判定目标是否存在;对于系统通道数为 的多通道雷达,设定雷达接收回波中含有目标反射的能量,设定该目标占据 个距离单元,使用 维矩阵 表示雷达接收数据以得到式(1): (1)其中, 表示信号导向矢量, 表示信号幅度向量,上标 表示共轭转置, 表示待检测数据中的噪声分量,包括热噪声和杂波,设定噪声矩阵 各列独立同分布,服从均值为零、协方差矩阵为 的复高斯分布;使用预设数量的训练样本以获取和估计噪声矩阵 的协方差矩阵 ;设定存在 个不含目标的训练样本,使用式(2)表示第 个训练样本: (2)式中, , 为第 个训练样本 中的杂波和热噪声分量之和,使用式(3)所示的二元假设检验表示检测问题: (3)其中, 表示不存在目标时的假设检验, 表示存在目标时的假设检验, , ;所述信号导向矢量 位于某个子空间中,设定存在 维列满秩矩阵 满足 ,其中, 维向量 表示信号的未知坐标,将所述式(3)中的检测问题修正为式(4): (4)其中, 为所述待检测数据矩阵, 为所述信号矩阵, 为所述训练样本矩阵;所述待检测数据矩阵 的维数为 ,所述信号矩阵 的维数为 ,所述训练样本矩阵 的维数为 ,其中 为系统通道数, 表示目标扩展维数, 表示信号子空间的维数, 表示训练样本的个数;所述待检测数据矩阵、信号矩阵和训练样本矩阵的中间变量矩阵包括 、 和 ,根据所述式(4)能够得到式(5): (5)根据式(4)、式(5)能够得到式(6): (6)根据式(4)、式(5)能够得到式(7): (7)其中,上标 表示共轭转置 表示矩阵的逆;与所述式(5)、式(6)以及式(7)相关的矩阵最大特征值包括设定矩阵乘积 的最大特征值 ; 的最大特征值记作 ,其中, 表述 维单位矩阵, 表示目标扩展维数;与所述式(5)、式(6)以及式(7)相关的矩阵行列式为矩阵 的行列式,设定该行列式为 ;所述系统需求的权系数包括 和 ,且 、 、 ,若设置 时,所述检测器对失配信号具有稳健特性;若设置 时,所述检测器对失配信号具有失配敏感特性;若设置 时,所述检测器对无失配信号具有良好的检测概率;所述矩阵最大特征值、矩阵行列式和权系数构造的检测统计量如式(8)所示: (8)所述检测统计量和虚警概率确定检测门限如式(9)所示: (9)其中, , 为蒙特卡洛仿真次数, 为系统的虚警概率值, 为取整操作, 为序列 由大到小排列第 个最大值;获得所述检测门限后,将所述检测统计量与检测门限比较,若检测统计量大于检测门限,则判决目标存在;若检测统计量小于等于检测门限,则判决目标不存在。
2.根据权利要求1所述的子空间信号失配时双参数加权的扩展目标检测方法,其特征在于,所述中间变量 、 和 的第k次实现为式(10)、式(11)以及式(12): (10) (11) (12)其中, 为训练样本数据矩阵的第 次实现, 为仅含噪声分量的待检测数据矩阵的第 次实现,其中 , 为 的最大特征值, 为 的最大特征值, 为 的行列式。
3.根据权利要求1-2任一权利要求所述的子空间信号失配时双参数加权的扩展目标检测方法的系统,其特征在于,包含:数据构造模块,用以构造待检测数据矩阵、信号矩阵和训练样本矩阵;计算模块,其与数据构造模块相连,用以根据所述待检测数据矩阵、信号矩阵和训练样本矩阵构造中间变量矩阵,以及与之相关的矩阵最大特征值及矩阵行列式;权系数确定模块,其与计算模块相连,用以根据系统需求,确定权系数;检测统计量构造模块,其与权系数确定模块相连,用以利用所述矩阵最大特征值、矩阵行列式和权系数构造检测统计量;检测门限确定模块,其与检测统计量构造模块相连,用以利用所述检测统计量和虚警概率确定检测门限;目标判决模块,其与检测门限确定模块相连,用以比较所述检测统计量与所述检测门限之间的大小,并判决目标是否存在。