(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111566987.X (22)申请日 2021.12.20 (71)申请人 电子科技大 学长三角研究院 （衢州） 地址 324000 浙江省衢州市柯 城区芹江东 路288号1幢18楼 (72)发明人 何茜　石婉欣　 (51)Int.Cl. G01S 7/02(2006.01) G01S 7/35(2006.01) G01S 7/41(2006.01) G01S 13/02(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于天线分组的大规模MIMO雷达扩展目标 检测方法 (57)摘要 本发明公开了基于天线分组的大规模MIMO 雷达扩展目标检测方法， 涉及信号处理领域， 解 决了大规模MIMO雷达检测扩展目标问题。 本发明 包括对接收待测扩展目标 发射波束的各个天线， 按接收对象进行分组， 对每组接收天线的输出基 于中心极限定理进行统计等效计算， 并采用 Neyman‑Pearson准则下的检测器设定虚警阈值 推导每组的统计等效为检测统计量， 依据统计特 性计算待测扩展目标的检测概率。 本发明降低了 系统的分析复杂 度， 得到MIMO雷达系统目标检测 概率， 有利于对大规模MIMO雷达系统的设计 。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 114252847 A 2022.03.29 CN 114252847 A 1.基于天线分组的大规模MIMO雷达扩展目标检测方法， 其特 征在于： 在大规模天线的MIMO雷达系 统中， 对接收待测扩展目标发射波束 的各个天线， 按接收 对象进行分组， 对每组接收天线的输出基于中心极限定理进行统计等效计算， 并采用 Neyman‑Pearson准则下的检测器 设定虚警阈值推导每组的统计等效为检测统计量， 依据统 计特性计算待测扩展目标的检测概 率。 2.根据权利要求1所述的基于天线分组的大规模MIMO雷达扩展目标检测方法， 其特征 在于， 对天线按接收波束的归属分组， 将接收到同一 发射波束的接收天线划分一组， 不同组 天线接收到的发射波 束的反射系数不相关。 3.根据权利要求2所述的基于天线分组的大规模MIMO雷达扩展目标检测方法， 其特征 在于， 对分组后的接收信号处理， 采用匹配滤波器对不同发射天线的相关信号分离开， 匹配 滤波器输出信号再通过白化滤波器和归一 化滤波器处 理输出。 4.根据权利要求3所述的基于天线分组的大规模MIMO雷达扩展目标检测方法， 其特征 在于， 对第n个和第n ’个接收天线， 判断是否为同一扩展目标波束， 接收天线接收到的目标 波束坐标(xr,n,yr,n)和(xr,n’,yr,n’)， 至少满足一个以下条件， 则为不同的目标波束， 否则属 于相同的目标波束， 属于不同目标波束的接 收天线划分成不同的组， 属于同一个目标波束 的接收天线划分为 一组， 条件为： xr,n‑xr,n′＞d(xr,n,yr,n,x0,y0)λc/∈x， yr,n‑yr,n′＞d(xr,n,yr,n,x0,y0)λc/∈y， 其中， 待测的扩展 目标位置为(x0,y0)， 所述扩展 目标在x轴上的孔径为∈x,在y轴上的 孔径为∈y， 目标波束在x轴上的波束宽度为 λc/∈x， 在y轴上的波束 宽度为 λc/∈y， 角标r表示 接收天线。 5.根据权利要求4所述的基于天线分组的大规模MIMO雷达扩展目标检测方法， 其特征 在于， 还包括如下处 理， N个接收天线接收到的信号按照分组的形式得到的向量 为： 其中， 为原来的第n个天线， 现在为第k个组 的第qk个接收天线， 在第l个快拍 的接收信号， rk为第k个组的接收信号向量； 对接收天线接收到的信号， 若目标不存在， 则 若目标存在， 则 其中， 表示时间和空间不相关的噪声， 为目标反 射系数， 为时延， 为第m个发射天线发射的信号。 6.根据权利要求5所述的基于天线分组的大规模MIMO雷达扩展目标检测方法， 其特征 在于， 对分组后的接收信号处 理过程详细为： 分组对接收信号r进行处 理， 得到每组的输出，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114252847 A 2其中 为 经过匹配滤波后的信号； 再用中心极限定理得到 的统计等效 在H0假设下， 在H1假设下， 其中， 和 分别为 在H0和H1下的均值和方差； 然后在Neyman ‑Pearson准则下的检测器可推导 为 其中， η为由需要的虚警水平决定的阈值； 得到大规模MIMO雷达系统检测概 率的闭合表达式为 其中， 阈值 Q(·)为Q函数， 及 分别为检 测统计量T在H0和H1下的均值和标准差 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114252847 A 3