[發明專利]一種穿墻雷達多徑雜波抑制方法

無效

• 申請號: 201310114287.6
• 申請日: 2013-04-03
• 公開（公告）號: CN103197290A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 孔令講;賈勇;張鵬;劉劍剛;楊曉波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德;王睿

1.一種穿墻雷達多徑雜波的抑制方法，包括以下步驟：

步驟1：MTI濾波；

對回波距離向平面進行運動目標顯示的MTI濾波，即將多普勒頻率分量在零附近的回波信號濾除掉，得到抑制包括墻體在內的固定目標雜波后任意一個周期內距離向的數據向量A(M)，其中M為距離單元總數；

步驟2：恒虛警檢測；

對數據向量A(M)進行單元平均恒虛警檢測；其中，待測數據單元對應的檢測門限為α=q(p_fa^-1q-1)，p_fa為恒虛警概率，q為待測數據單元周圍參考單元的個數，形成二值化的數據向量Det(M)；

步驟3：距離延遲提取；

提取數據向量Det(M)中每個真實目標回波和其對應多徑雜波的距離延遲信息；首先對數據向量Det(M)進行中值濾波，去除檢測后的高頻噪點；然后對數值為1的相鄰距離單元進行凝聚，估計出目標和其相應多徑雜波的距離延遲，得到距離向量R(N)，其中N表示檢測出的目標個數；

步驟4：距離延遲預測；

預測距離向量R(N)中每一個元素作為目標時相應的多徑信道距離延遲的范圍；具體包括以下步驟：

步驟4-1：距離向量R(N)中的任意一個目標元素距離延遲為r_n(n=1,……,N)，則該目標應當位于以收發天線為焦點、焦距2c為收發天線的間距、定長2a=r_n的近似橢圓上的任意位置；如果以收發天線的中點作為原點建立直角坐標系，則該橢圓的方程為x²/a²+y²/(a²-c²)=1，其中(x,y)屬于探測場景內的點；

步驟4-2：假設電磁波在墻壁處的反射為鏡面反射并且利用先驗的墻體位置信息，由電磁波傳播的幾何原理可以預測運動目標在場景任意位置處的多徑信道距離延遲；因此步驟4-1中目標元素在每個橢圓位置對應的多徑信道距離延遲為l_n(x,y)，其中l_n(x,y)是關于x和y的一個函數；

步驟4-3：預測目標多徑信道的距離延遲l_n(x,y)的取值范圍，就是對含有約束條件x²/a²+y²/(a²-c²)=1的目標函數l_n(x,y)求解最大最小值；由于約束條件和目標函數都是解析函數，能夠通過拉格朗日乘數法求得目標對應多徑信道距離延遲的最大值和最小值因此，目標對應多徑信道距離延遲的估計范圍在和之間；

步驟4-4：對該距離向量R(N)中每一個元素重復步驟4-1至步驟4-3，則可以得到預測任意目標對應多徑信道距離延遲范圍的兩個向量L^max(N)和L^min(N)；

步驟5：多徑雜波分離與剔除；

根據所預測的目標對應多徑信道距離延遲范圍的向量L^max(N)和L^min(N)，將距離向量R(N)中的多徑雜波進行分離：首先通過先驗的墻體位置信息，去除距離向量R(N)中位于探測場景之外的多徑雜波；然后將距離向量R(N)中某個元素ri之后滿足的元素r_j認定是對應于r_i的多徑干擾，并將其剔除，其中i=1,2,…N，且j>i；在距離向量R(N)中所有和多徑干擾全部剔除后，得到剩余真實目標的距離延遲向量R'(N')，其中N'為剩余真實目標個數。