[發明專利]基于統計數據檢測的同頻干擾抑制模塊及同頻干擾抑制方法

有效

• 申請號: 201210586614.3
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103076597A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 何奎;姚元飛;錢延軍
• 申請（專利權）人: 成都天奧信息科技有限公司
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及一種基于統計數據檢測的同頻干擾抑制模塊及同頻干擾抑制方法。

背景技術

自1943年美國正式推出微波雷達以來，微波雷達一直廣泛應用于艦船的導航領域，連續發射電磁波的雷達稱為連續波雷達，按發射信號的形式區分，連續波雷達分為非調制單頻或多頻連續波雷達和調頻連續波雷達。非調制單頻連續波雷達能對相當距離范圍內的具有任何移動速度的目標進行測速，而脈沖雷達只有采用復雜的技術才能實現此性能，連續波雷達容易區分活動目標，適用于檢測單一活動目標。

船用連續波導航雷達可以安裝在各類船舶上，一方面，用于港口環境下，探測船舶自身周圍的各類物體如船只、浮標、橋墩、堤岸等，給船舶駕駛員提供直觀的目標距離與方位信息，規避各類危險障礙物，防止碰撞事故；另一方面，引導船舶按航道行駛，直至順利泊錨。

利用船用連續波導航雷達進行遙測時，經常存在一些干擾，這些干擾中最為常見的是：同頻干擾、固體目標物干擾和降雨干擾等，同頻干擾噪聲是有源噪聲，其信號強度通常較大，而且遍布整幅雷達圖像之上，直接影響雷達所采集的圖像的質量。同頻干擾對連續波導航雷達的影響主要包括以下方面：（1）當船舶上同時開機的同型雷達數量大于三部時，雷達顯示畫面基本被干擾所占據，真實目標回波淹沒在干擾信號之中，導致雷達的信噪比下降，而且影響了雷達的作用距離；（2）如果同頻干擾出現在跟蹤波門內，將導致跟蹤目標丟失；（3）使雷達的抗干擾能力急劇下降。為了克服這些問題，必須要抑制或消除雷達的同頻干擾。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種針對干擾時間點上的干擾所致異常信號進行處理，經過一個回波周期則干擾時間點所在的異常信號基本被去除，從移位緩存器中輸出的信號進行后續信號處理的同時傳輸到雙口RAM進行存儲，便于下一回波周期對其統計分析并生成檢測信號的基于統計數據檢測的同頻干擾抑制系統及方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：基于統計數據檢測的同頻干擾抑制模塊，它包括隨機存儲器RAM、減法器、取絕對值電路、歸一化電路、比較器、命令解析電路和同頻干擾抑制電路，命令解析電路的輸入與外部顯示設備輸出的同頻干擾抑制命令信號連接，命令解析電路的輸出與比較器的一個輸入端連接；隨機存儲器RAM的輸出分別與減法器和取最大值電路連接，減法器的另一路輸入與待作同頻干擾抑制處理的回波信號連接，減法器的輸出與取絕對值電路連接，取絕對值電路與歸一化電路的一個輸入端連接，取最大值電路的輸出與歸一化電路的另一個輸入端連接，歸一化電路的輸出端與比較器的另一個輸入端連接，比較器的輸出端與同頻干擾抑制電路連接，同頻干擾抑制電路的輸出分別與隨機存儲器RAM和后續信號處理單元相連。

隨機存儲器RAM、減法器、取絕對值電路、歸一化電路、比較器、命令解析電路和同頻干擾抑制電路配置在一個FPGA器件中。

進一步地，隨機存儲器RAM的深度等于單個周期回波信號采樣點數。

進一步地，隨機存儲器RAM為雙口RAM，其讀口連接減法器和取最大值電路，其寫口連接同頻干擾抑制電路。

進一步地，同頻干擾抑制電路為位寬與回波信號位寬相同的寄存器組。寄存器組中寄存器的個數M為10～20個。

基于統計數據檢測的同頻干擾抑制方法，它包括異常信號識別、歸一化差信號、干擾異常信號識別定位和干擾抑制四個步驟：

其中，所述的異常信號識別包括以下子步驟：

S101：從隨機存儲器RAM中讀取上一回波周期的信號s_p（n）至減法器；

S102：將當前回波周期信號延遲（M-1）/2+1個時鐘周期后送入減法器；

S103：在減法器中，將當前回波周期信號s（n）與上一回波周期信號s_p（n）的對應采樣點相減，獲得差信號s（n）－s_p（n）；

S104：取模得到差信號的絕對值Δs（n）＝|s（n）－s_p（n）|，其中n=1、2、3……N；

所述的歸一化差信號步驟包括以下子步驟：

S201：在每個回波周期，從隨機存儲器RAM中讀取上一回波周期的信號至取最大值電路，取最大值電路通過前后比較獲取該回波周期信號的最大值，在該回波周期信號結尾處即獲得最大值；

S202：將獲得的最大值寄存到寄存器s_pmax中；