本发明涉及一种基于多径特征的星载空中目标联合测高检测处理方法，属于雷达技术设计领域。
背景技术：
1、ieee标准对多径效应定义为电磁波在传播过程中，历经了不止一条路径。当雷达接收到目标多径信号时，意味着可能直接来自于目标回波，也可能间接来自于经过地/海面反射的目标回波。现有技术大多将多径回波视为干扰，并在空域对其抑制。实际上，多径回波包含了丰富的目标信息，利用多径效应可提高目标检测性能和参数估计精度。
2、由于多径效应会显著影响雷达探测性能，尤其对于地/海低空目标探测，如导弹、无人机等，长期以来其被认为是一种有害因素，研究主要集中于如何抑制或分离多径。多径效应通过两个方面影响雷达探测性能：其一，为多径回波叠加的不确定性，直接目标回波和间接目标回波在一些频点上信号相互叠加，而在另一些频点上信号相互对消；其二，反射面发射系数受如信号频率、天线极化方式、反射面的相对介电常数和表面起伏度等多种因素影响，且随着目标运动，反射系数也不断变化。在雷达检测方面，wilson和carlson首先研究了多径下的雷达检测问题，考虑到带宽内叠加的回波有可能增强，也可能减弱，将直接回波和间接回波的路径差引起的相位差建模为均匀分布的随机变量，并由此分别针对起伏和非起伏目标，得到了两种目标的检测性能曲线，然而，该工作认为间接路径反射面的反射系数固定为-1。对此，jang等人针对非起伏目标，推导了多径环境下反射面反射系数任意的目标检测性能。此外，tough等人针对检测低空目标时遇到的海面多径，研究了不同海面粗糙度下的目标检测性能。杨勇等人在wilson工作的基础上，通过理论推导和仿真相结合的方法，对雷达检测海面低空目标的检测性能进行了分析，针对m/n检测，给出了最佳m值，并得到在低snr下多径环境下的雷达检测性能优于自由空间的结论。在多径抑制或分离方面，单脉冲雷达复角技术可用于估计目标仰角，但需要预先已知精确的反射系数。通过空域波束形成可抑制多径信号，如双零点法、对称波束法、偏轴跟踪法等，但抑制多径的同时可能会抬高波束方向图的副瓣。此外，可以在速度、角度、距离和极化域分离直接回波和间接回波，但这类方法对系统资源要求高，实现复杂。
3、考虑到多径回波中也包含了丰富的目标信息，如何通过系统设计和信号处理的方式，将多径回波“变废为宝”，近些年来受到了研究人员的广泛关注。taha hayvaci等人利用探测区域的先验环境知识，根据多径效应的影响来划分当前探测区域，以此来改善雷达的目标检测性能。darpa的krolik等人在2006年开展了利用电磁波多径效应提升gmti性能的相关研究，表明随着多径回波数的增加，gmti的定位性能也得到了一定程度地改善。孔令讲等人则聚焦于间接回波的非直视探测能力，指出电磁波的非直视路径传播，可以对雷达盲区内的遮蔽目标进行探测，并对基于空中平台和基于地面平台的多径探测技术进行总结和展望。然而，已有研究较少考虑利用多径回波提升雷达系统探测性能，且多聚焦于多径反射面的反射特性和环境知识，缺少利用多径，尤其是距离可分离多径，来增强雷达系统地/海低空目标的探测性能。
4、综上，亟需充分挖掘多径回波中包含的目标信息，构造新型检测器和提出新的参数估计方法，提升雷达系统在海杂波背景下的低空目标探测能力。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，缺少能够增强雷达系统地/海低空目标的探测性能的参数设计方法，提出了一种基于多径特征的星载空中目标联合测高检测处理方法。
2、本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：
3、一种基于多径特征的星载空中目标联合测高检测处理方法，包括：
4、对海面背景下的目标进行探测，对各类探测路径进行接收；
5、根据探测路径进行候选目标检测；
6、对通过检测的候选目标进行距离匹配处理；
7、对所有候选目标进行测高筛检；
8、通过测高筛检的候选目标进行单一探测路径筛检，确定真实目标。
9、探测路径包括：目标真实路径r1、探测信号由海面反射至目标的双程路径r2、双向路径r3，其中，双向路径r3的第一向为探测信号由海面反射到目标并传输至雷达平台，双向路径r3的第二向为探测信号由目标反射到海面并传输至雷达平台。
10、根据探测路径进行候选目标检测前，对候选目标进行时延搜索后，遍历雷达接收窗内的所有距离单元，对来自直接回波或间接回波的候选目标进行检测，利用所得的各类探测路径进行海杂波背景下候选目标的检测，用于降低真实目标的漏检概率。
11、候选目标检测的方法为：
12、
13、式中，ξk表示第k次路径下的复幅度，b表示信号带宽，m表示脉冲积累增益，通过插值fft或者nufft技术实现，表示第k次路径下候选目标距离门的估计，搜索间隔为η表示1次路径下的目标检测门限，在高斯噪声背景下，为噪声功率，pfa为虚警概率，α＝(τ1/τ3)4表示双向路径r3相对于目标真实路径r1的距离衰减因子。
14、距离匹配处理的方法为：
15、确定候选目标的任一已知探测路径下的目标信号传播距离和目标高度，根据当前雷达与目标的观测模型，匹配计算候选目标的其他路径下的传播距离，并根据雷达发出的时延信号对所选候选目标进行检测。
16、根据雷达发出的时延信号对所选候选目标进行检测的方法为：
17、若已知目标真实路径，根据当前雷达与目标的观测模型，匹配计算双程路径、双向路径下的传播距离；
18、
19、若已知双程路径，根据当前雷达与目标的观测模型，匹配计算目标真实路径、双向路径下的传播距离；
20、
21、若已知双向路径，根据当前雷达与目标的观测模型，匹配计算目标真实路径、双程路径下的传播距离；
22、
23、所述测高筛检具体为：
24、对当前候选目标的高度范围进行搜索，在每一个搜索高度下，统计距离匹配处理后各探测路径对应的雷达接收窗内的距离单元的最大值作为候选目标的最终输出结果；以最终输出结果对应的搜索高度作为候选目标的真实高度h。
25、所述候选目标高度h∈[h0,h1]；于当前高度范围内确定搜索高度点值，在每一个搜索高度下，统计当前候选目标真实路径、双程路径、双向路径对应的传播距离：选取最大值传播距离作为最终输出结果，以当前搜索高度作为候选目标的真实高度h。
26、所述单一探测路径筛检的步骤包括：
27、对通过测高筛检的候选目标采用n/m准则实现检测效果提升，对各候选目标对应的探测路径分别进行传播距离计算，当各条探测路径中存在两条或三条探测路径的传播距离大于预设阈值时，当前候选目标为真实目标；否则，当前候选目标为虚假目标。
28、对于任一距离单元，对接收的检测信号，分别完成测高筛检及单一探测路径筛检后，输出检测判决结果：
29、以sk表示第k次路径下是否检测到目标，若检测到目标，则sk＝1，否则sk＝0；
30、本发明与现有技术相比的优点在于：
31、本发明提供的一种基于多径特征的星载空中目标联合测高检测处理方法，利用初级门限完成海杂波背景下候选目标的稳健检测，降低真实目标和多径漏检概率，并提出基于多径特征的星载空中目标测高-检测联合处理方法，利用多径目标信号匹配准则将目标-多径进行联合检测，在输出目标真实位置的同时获得目标的高精度高程输出，能够降低计算复杂度，并空中目标恒虚警检测提供高效方法，能够在相同的虚警率条件下有效提升空中弱目标的检测概率并同时输出目标高精度测高信息。
1.一种基于多径特征的星载空中目标联合测高检测处理方法，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于多径特征的星载空中目标联合测高检测处理方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种基于多径特征的星载空中目标联合测高检测处理方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种基于多径特征的星载空中目标联合测高检测处理方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种基于多径特征的星载空中目标联合测高检测处理方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种基于多径特征的星载空中目标联合测高检测处理方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种基于多径特征的星载空中目标联合测高检测处理方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种基于多径特征的星载空中目标联合测高检测处理方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种基于多径特征的星载空中目标联合测高检测处理方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的一种基于多径特征的星载空中目标联合测高检测处理方法，其特征在于：
