關(guān)鍵詞：海雜波；廣義逆高斯紋理；紋理空間相關(guān)性；相干檢測

中圖分類號：ＴＮ９１１．２３ 文獻標志碼：Ａ DOI：１０．１２３０５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１-５０６Ｘ．２０２４．１２．１０

０引言

海事雷達在執(zhí)行對海探測任務(wù)時，不可避免地會受到海雜波的干擾。在低擦地角情況下，高分辨海雜波展現(xiàn)出強烈的非高斯性，具有重拖尾或尖峰特征，導致傳統(tǒng)非相干檢測器以及在高斯雜波背景下設(shè)計的相干檢測器虛警概率增加，嚴重制約海事雷達的探測性能［１］。復合高斯模型（ｃｏｍｐｏｕｎｄＧａｕｓｓｉａｎｍｏｄｅｌ，ＣＧＭ）將海雜波建模為散斑分量調(diào)制紋理分量的過程，能夠較好地擬合高分辨海雜波的統(tǒng)計特性，因此ＣＧＭ 下的相干檢測算法設(shè)計受到廣泛關(guān)注［２］。

目前，基于ＣＧＭ 的相干檢測算法已歷經(jīng)３個發(fā)展階段。起初，實現(xiàn)目標檢測主要依賴目標回波的相干積累以及散斑協(xié)方差矩陣對雜波的白化抑制，典型代表為自適應(yīng)歸一化匹配濾波（ａｄａｐｔｉｖｅｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ｍａｔｃｈｅｄｆｉｌｔｅｒｉｎｇ，ＡＮＭＦ）檢測器，其核心為重塑后的多普勒導向矢量與白化海雜波之間的角度匹配［３］。ＡＮＭＦ 檢測器雖然適用于所有紋理結(jié)構(gòu)的復合高斯雜波，但其對任意一種紋理結(jié)構(gòu)的雜波均不具有最優(yōu)檢測性能。第二階段通過分析海雜波的幅度統(tǒng)計特性，在不同紋理分布條件下設(shè)計相應(yīng)的廣義似然比檢測（ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄｒａｔｉｏｔｅｓｔ，ＧＬＲＴ）算法，提升相干檢測器的目標檢測性能。例如Ｇａｍｍａ紋理［４７］下的最優(yōu)Ｋ 檢測器（ｏｐｔｉｍｕｍ Ｋｄｅｔｅｃｔｏｒ，ＯＫＤ）［８９］，逆Ｇａｍｍａ紋理［１０１１］下的ＧＬＲＴ 線性門限檢測器（ＧＬＲＴ ｗｉｔｈｌｉｎｅａｒ-ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｄｅｔｅｃｔｏｒ，ＧＬＲＴ-ＬＴＤ）［１２］，以及逆Ｇａｕｓｓｉａｎ 紋理［１３１５］下的ＧＬＲＴ（ＧＬＲＴ ｗｉｔｈｉｎｖｅｒｓｅＧａｕｓｓｉａｎｔｅｘｔｕｒｅ，ＩＧＧＬＲＴ）檢測器［１６］。然而，Ｇａｍｍａ、逆Ｇａｍｍａ以及逆高斯紋理下的ＣＧＭ 之間存在模型選擇問題，且對高分辨海雜波可能仍然存在擬合損失，導致相應(yīng)的ＯＫＤ、ＧＬＲＴ-ＬＴＤ 以及ＩＧ-ＧＬＲＴ 檢測器性能下降。第三階段則將海雜波的頻譜分布、空間相關(guān)性以及協(xié)方差矩陣的斜對稱特性等先驗信息引入到檢測器的設(shè)計流程中，進入精細化檢測階段［１７２３］。文獻［２４］基于雜波的平穩(wěn)特性因子設(shè)計了自適應(yīng)平滑檢測器，在非均勻雜波背景下提升了檢測器的性能。

在復雜雜波背景下，廣義逆高斯紋理復合高斯模型（ｃｏｍｐｏｕｎｄＧａｕｓｓｉａｎｍｏｄｅｌｗｉｔｈｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｉｎｖｅｒｓｅＧａｕｓｓ-ｉａｎｔｅｘｔｕｒｅ，ＣＧ-ＧＩＧ），相較于復合Ｋ 分布、Ｐａｒｅｔｏ分布以及逆高斯紋理ＣＧＭ 對非高斯海雜波具有較好的擬合優(yōu)度和普適性［２５］。此外，由于Ｇａｍｍａ分布、逆Ｇａｍｍａ分布以及逆Ｇａｕｓｓｉａｎ 分布為廣義逆高斯（ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｉｎｖｅｒｓｅＧａｕｓｓｉａｎ，ＧＩＧ）分布在不同參數(shù)下的特例，故ＣＧ-ＧＩＧ 分布下的最優(yōu)相干檢測器能夠同時包含ＯＫＤ、ＧＬＲＴ-ＬＴＤ以及ＩＧ-ＧＬＲＴ 檢測器，最大程度地避免了由雜波模型失配導致的檢測器性能下降。因此，針對ＣＧ-ＧＩＧ 海雜波背景下的動目標檢測問題，根據(jù)ＧＬＲＴ 原理，文獻［２６ ２７］給出了ＣＧＧＩＧ 雜波背景下的最優(yōu)相干檢測器，并將其命名為ＧＩＧ-ＧＬＲＴ。然而，在構(gòu)建ＧＩＧ-ＧＬＲＴ 檢測器時，其假定海雜波各距離門之間為獨立同分布類型，并未考慮紋理分量的相關(guān)性。隨著現(xiàn)代體制雷達距離分辨率的不斷提升，海雜波紋理分量在空間維度的相關(guān)性也愈發(fā)明顯，不容忽略。在相關(guān)雜波背景下，可認為在待檢測單元（ｃｅｌｌｕｎｄｅｒｔｅｓｔ，ＣＵＴ）周圍具有一定數(shù)量與ＣＵＴ 紋理相同的參考單元。因此，有必要將海雜波的紋理信息運用到檢測器設(shè)計中，提出基于紋理分量空間相關(guān)性改進的檢測器。實測和仿真數(shù)據(jù)表明，在均勻或部分均勻雜波背景下，本文所提檢測器相較于ＡＮＭＦ和ＧＩＧ-ＧＬＲＴ檢測器具有較好的目標檢測性能。

作者簡介

陳鐸（１９９９—），男，碩士研究生，主要研究方向為海雜波背景下的微弱目標檢測。

范一飛（１９８９—），男，副研究員，博士，主要研究方向為雷達信號處理、海面微弱目標檢測。

粟嘉（１９８５—），男，副教授，博士，主要研究方向為雷達信號處理、雷達干擾抑制。

郭子薰（１９９４—），女，博士后，主要研究方向為雷達信號處理、海面微弱目標檢測。

陶明亮（１９８９—），男，副教授，博士，主要研究方向為雷達信號處理、雷達干擾抑制。