一种多径虚警抑制方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及无人机监测，尤其涉及一种多径虚警抑制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、无人机在物流配送、城市空中交通、安防巡检等领域的应用日益广泛，对低空空域的有效监管成为保障公共安全的关键需求。第五代移动通信增强系统（5th generation-advanced，5g-a）通感一体基站通过复用通信信号实现对外部目标的主动感知，具备覆盖范围广、部署灵活的优势，已逐步成为低空目标监测的重要技术手段。

2、在城市环境中，通感基站发射的无线信号经建筑物、地面、水面等反射后形成多径传播，导致回波信号中混杂大量多径反射分量。这些多径反射信号在基站侧经信号处理后，容易被错误地解析为独立的真实目标点，从而在初始点云中产生大量虚警，严重影响了目标检测的准确性。现有技术中主要通过多基站协同抑制对多径虚警进行处理，在单站部署条件下存在适应性不足的问题，且在复杂城市环境下的虚警抑制整体性能仍有待提升。

技术实现思路

1、本技术提供一种多径虚警抑制方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中在单站条件下多径虚警抑制效果不佳，导致目标检测准确性不足的缺陷，实现在单站条件下有效识别并滤除多径虚警，提升目标检测的准确性。

2、第一方面，本技术提供一种多径虚警抑制方法，包括如下步骤：

3、获取扫描产生的初始点云，并评估初始点云中每个目标点的置信度级别；

4、基于置信度级别，调度目标波形对每个目标点进行定向跟踪，获取跟踪回波数据；

5、提取跟踪回波数据中的多径特征进行多径虚警识别，并滤除识别为多径虚警的目标点。

6、在一种可能的实现方式中，置信度级别包括以下至少一项：高置信度级别、中置信度级别、低置信度级别。

7、在另一种可能的实现方式中，目标波形包括以下至少一项：正交频分复用ofdm精细波形、连续波；

8、跟踪回波数据包括以下至少一项：ofdm精细波形回波数据、连续波回波数据。

9、在另一种可能的实现方式中，基于置信度级别，调度目标波形对每个目标点进行定向跟踪，获取跟踪回波数据，包括：

10、在目标点的置信度级别为中置信度级别的情况下，调度ofdm精细波形对目标点进行窄波束跟踪；

11、在目标点的置信度级别为低置信度级别的情况下，调度连续波和ofdm精细波形分时对目标点进行窄波束跟踪。

12、在另一种可能的实现方式中，在调度连续波和ofdm精细波形分时对目标点进行窄波束跟踪的情况下，提取跟踪回波数据中的多径特征进行多径虚警识别，包括：

13、从连续波回波数据中提取微多普勒调制特征、相位相干性特征和雷达散射截面rcs稳定性特征；

14、从ofdm精细波形回波数据中提取高分辨距离像hrrp特征；

15、对微多普勒调制特征、相位相干性特征、rcs稳定性特征和hrrp特征顺次执行多级过滤、融合参数判定，识别出为多径虚警的目标点。

16、在另一种可能的实现方式中，对微多普勒调制特征、相位相干性特征、rcs稳定性特征和hrrp特征执行多级过滤，包括：

17、基于微多普勒调制特征执行第一级过滤，剔除不具备周期性旋翼调制特征的目标点；

18、基于相位相干性特征执行第二级过滤，剔除因多径传播导致相位紊乱的目标点；

19、基于rcs稳定性特征执行第三级过滤，剔除呈现多径快衰落特性的目标点。

20、在另一种可能的实现方式中，执行融合参数判定，包括：

21、针对通过第三级过滤的目标点，将目标点的微多普勒调制特征、rcs稳定性特征与hrrp特征进行加权融合，生成多径虚警置信度参数；

22、根据多径虚警置信度参数，识别出为多径虚警的目标点。

23、在另一种可能的实现方式中，将目标点的微多普勒调制特征、rcs稳定性特征与hrrp特征进行加权融合，生成多径虚警置信度参数，包括：

24、获取微多普勒调制特征对应的微多普勒调制指数、rcs稳定性特征对应的rcs测量方差、以及hrrp特征对应的hrrp峰值旁瓣比；

25、对微多普勒调制指数、rcs测量方差和hrrp峰值旁瓣比进行加权融合，生成多径虚警置信度参数。

26、在另一种可能的实现方式中，该方法还包括：

27、获取ofdm精细波形回波数据中的角度时延匹配误差；

28、基于角度时延匹配误差，对多径虚警置信度参数进行修正。

29、在另一种可能的实现方式中，基于微多普勒调制特征执行第一级过滤，剔除不具备周期性旋翼调制特征的目标点，包括：

30、根据连续波回波数据对应的微多普勒谱，确定微多普勒调制指数；

31、在微多普勒调制指数低于第一阈值且未检测到稳定边带的情况下，将对应的目标点识别为多径虚警并剔除。

32、在另一种可能的实现方式中，基于相位相干性特征执行第二级过滤，剔除因多径传播导致相位紊乱的目标点，包括：

33、获取连续波回波数据的相位序列，并计算相位序列与发射信号的相干系数；

34、在相位序列的方差大于第二阈值，或相干系数低于第三阈值的情况下，将对应的目标点识别为多径虚警并剔除。

35、在另一种可能的实现方式中，基于rcs稳定性特征执行第三级过滤，剔除呈现多径快衰落特性的目标点，包括：

36、计算连续波回波数据中rcs稳定性特征对应的rcs测量方差，以及连续波回波数据的去相关时间；

37、在rcs测量方差大于第四阈值且去相关时间小于第五阈值情况下，将对应的目标点识别为多径虚警并剔除。

38、在另一种可能的实现方式中，在调度ofdm精细波形对目标点进行窄波束跟踪的情况下，提取跟踪回波数据中的多径特征进行多径虚警识别，包括：

39、从ofdm精细波形回波数据中提取目标点的位置测量值、速度测量值和rcs测量值，并与扫描获得的目标点的位置、速度和rcs进行比对，得到位置误差、速度误差和rcs变化率；

40、在位置误差、速度误差和rcs变化率中的至少一项大于对应判定阈值时，将对应的目标点识别为多径虚警。

41、在另一种可能的实现方式中，获取扫描产生的初始点云，包括：

42、对宽波束ofdm扫描的回波数据进行二维恒虚警检测，生成初始点云。

43、在另一种可能的实现方式中，对宽波束ofdm扫描的回波数据进行二维恒虚警检测，包括：

44、根据有序统计恒虚警检测器在二维距离多普勒图上计算基准检测阈值；

45、基于训练后的分类模型读取局部区域特征，输出待检测单元为真实目标的概率值；

46、根据基准检测阈值和概率值确定动态检测阈值，并基于动态检测阈值确定初始点云中的目标点。

47、在另一种可能的实现方式中，评估初始点云中每个目标点的置信度级别，包括：

48、提取每个目标点在信号特征、空间几何特征、运动模型特征和环境先验知识特征上的多维特征；

49、对多维特征进行加权综合评分；

50、根据综合评分和环境杂波图，将目标点划分为高置信度级别、中置信度级别或低置信度级别。

51、在另一种可能的实现方式中，该方法还包括：

52、在目标点的置信度级别为高置信度级别的情况下，不调度目标波形对目标点进行定向跟踪，保持对目标点的直接跟踪。

53、在另一种可能的实现方式中，调度连续波和ofdm精细波形分时进行窄波束跟踪，包括：

54、利用通感帧中同一时隙内未用于宽波束扫描的符号，或利用独立的通感时隙，发射连续波和ofdm精细波形。

55、第二方面，本技术还提供一种多径虚警抑制装置，包括：获取单元和处理单元；

56、获取单元，用于获取扫描产生的初始点云；

57、处理单元，用于评估初始点云中每个目标点的置信度级别；

58、处理单元，还用于基于置信度级别，调度目标波形对每个目标点进行定向跟踪，获取跟踪回波数据；

59、处理单元，还用于提取跟踪回波数据中的多径特征进行多径虚警识别，并滤除识别为多径虚警的目标点。

60、第三方面，本技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述的多径虚警抑制方法。

61、第四方面，本技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的多径虚警抑制方法。

62、第五方面，本技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的多径虚警抑制方法。

63、本技术提供的一种多径虚警抑制方法、装置、电子设备及存储介质，通过先对初始点云中各目标点进行置信度评估与分级，再根据置信度级别对不同目标点采用差异化的波形调度策略进行定向确认，进而基于跟踪回波数据提取多径特征进行虚警识别与滤除，使得在单站条件下能够有效区分真实目标与多径虚警，提升了目标检测的准确性。