[發明專利]基于多幀回波聯合積累的海雜波抑制方法

有效

• 申請號: 201810059305.8
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108318866B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 陶海紅;王雅;代品品;柳陽;劉寶蕊
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36;G01S7/41
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.一種基于多幀回波聯合積累的海雜波抑制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟1，采用脈沖多普勒雷達機械掃描檢測范圍內的海面動目標，獲取脈沖多普勒雷達的回波信號，對所述回波信號進行脈沖壓縮處理，得到脈沖壓縮處理后的M幀回波數據，每幀回波數據包含prf_num個多普勒單元和ran_num個距離單元；

步驟2，計算第K幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的加權掃描幅度SI{K}(i,j)，其中，i表示距離單元的標號，j表示多普勒單元的標號，其中，i＝[1,2,...,ran_num]，j＝[1,2,...,prf_num]，K＝[1,2,...,M]，從而得到M幀回波數據中每幀回波數據的所有待檢測單元的加權掃描幅度SI{M}(ran_num,prf_num)；

步驟3，根據步驟2得到的M幀回波數據中每幀回波數據的所有待檢測單元的加權掃描幅度，計算第K幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的第一閾值門限T₁{K}(i,j)，其中，i表示距離單元的標號，j表示多普勒單元的標號，且i＝[1,2,...,ran_num]，j＝[1,2,...,prf_num]，從而得到第K幀回波數據中所有待檢測單元的第一閾值門限，記為第K幀回波數據的第一閾值門限數組；

步驟4，根據所述脈沖壓縮處理后的M幀回波數據，計算第K幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的第二閾值門限T₂{K}(i,j)，其中，i表示距離單元的標號，j表示多普勒單元的標號，且i＝[1,2,...,ran_num]，j＝[1,2,...,prf_num]，從而得到第K幀回波數據中所有待檢測單元的第二閾值門限，記為第K幀回波數據的第二閾值門限數組；

步驟5，令K的值加1，重復執行步驟3至步驟4，直到得到M幀回波數據的第一閾值門限數組T₁{M}(ran_num,prf_num)，以及M幀回波數據的第二閾值門限數組T₂{M}(ran_num,prf_num)；

步驟6，采用基于十字窗積累的多幀聯合積累算法對所述脈沖壓縮處理后的M幀回波數據進行檢測，判定每幀回波數據中每個待檢測單元是否存在目標，得到M幀回波數據中每幀回波數據的每個待檢測單元的判定結果，記為第二幅值數組A_CW{M}(ran_num,prf_num)；

步驟6具體包括如下子步驟：

(6a)設置全零數組A_CW{M}(ran_num,prf_num)，其中，M表示回波數據的總幀數，ran_num表示一幀回波數據包含的距離單元總個數，prf_num表示一幀回波數據包含的多普勒單元總個數；

(6b)當K＝1時，采用第二幀回波數據和第三幀回波數據對第一幀回波數據中每個待檢測單元進行檢測，具體為：

對于第一幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元，在第二幀回波數據中選取以第二幀回波數據的第(i,j)個待檢測單元為中心的第一個十字窗，并在第三幀回波數據中選取以第三幀回波數據的第(i,j)個待檢測單元為中心的第二個十字窗；

若第一個十字窗中有至少一個待檢測單元的幅度值大于第一幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的第二閾值門限T₂{1}(i,j)，且第二個十字窗中有至少一個待檢測單元的幅度值大于第一幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的第二閾值門限T₂{1}(i,j)，則判定第一幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元為目標，將第一幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的幅度值賦值給全零數組A_CW{M}(ran_num,prf_num)中的對應位置A_CW{1}(i,j)；否則，全零數組A_CW{M}(ran_num,prf_num)中的對應位置A_CW{1}(i,j)的值保持為零；

(6c)當K1時，采用第K-1幀回波數據和第K+1幀回波數據對第K幀回波數據中每個待檢測單元進行檢測，具體為：

對于第K幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元，在第K-1幀回波數據中選取以第K-1幀回波數據的第(i,j)個待檢測單元為中心的第三個十字窗，所述并在第K+1幀回波數據中選取以第K+1幀回波數據的第(i,j)個待檢測單元為中心的第四個十字窗；

若第三個十字窗中的待檢測單元的幅度最大值大于第K幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的第二閾值門限T₂{K}(i,j)，并且第四個十字窗中的待檢測單元的幅度最大值也大于第K幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的第二閾值門限T₂{K}(i,j)，則判定第K幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元為目標，將第K幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的幅度值賦值給全零數組A_CW{M}(ran_num,prf_num)中的對應位置A_CW{K}(i,j)；否則，全零數組A_CW{M}(ran_num,prf_num)中的對應位置A_CW{K}(i,j)的值保持為零；

(6d)當K＝M時，采用第M-1幀回波數據和第M-2幀回波數據對第M幀回波數據中每個待檢測單元進行檢測，具體為：

對于第M幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元，在第M-1幀回波數據中選取以第M-1幀回波數據的第(i,j)個待檢測單元為中心的第五個十字窗，并在第M-2幀回波數據中選取以第M-2幀回波數據的第(i,j)個待檢測單元為中心的第六個十字窗；

若第五個十字窗中有至少一個待檢測單元的幅度值大于第M幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的第二閾值門限T₂{M}(i,j)，且第六個十字窗中有至少一個待檢測單元的幅度值大于第M幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的第二閾值門限T₂{M}(i,j)，則判定第M幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元為目標，將第M幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的幅度值賦值給全零數組A_CW{M}(ran_num,prf_num)中的對應位置A_CW{M}(i,j)；否則，全零數組A_CW{M}(ran_num,prf_num)中的對應位置A_CW{M}(i,j)的值保持為零；

(6e)遍歷所有距離單元的標號i，所有多普勒單元的標號j，以及回波數據幀標號K，得到M幀回波數據中每幀回波數據的每個待檢測單元的判定結果，記為第二幅值數組A_CW{M}(ran_num,prf_num)；

步驟7，將步驟2得到的第K幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的加權掃描幅度SI{K}(i,j)與步驟6得到的第K幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的第二幅值數據A_CW{K}(i,j)的幅值進行比較，記錄兩者中的較大值，得到第K幀回波數據中第(i,j)個待檢測單元的最新的處理數據Data_max{K}(i,j)＝max{SI{K}(i,j),A_CW{K}(i,j)}，其中，i＝[1,2,...,ran_num]，j＝[1,2,...,prf_num]，K＝[1,2,...,M]，從而得到M幀回波數據中每幀回波數據的所有待檢測單元的最新的處理數據數組Data_max{M}(ran_num,prf_num)；

步驟8，對步驟7得到的M幀回波數據中每幀回波數據的所有待檢測單元的最新的處理數據進行幀間相關性處理，得到M幀回波數據中每幀回波數據的所有待檢測單元進行幀間相關性處理后輸出的相關性數組A_SC{M}(ran_num,prf_num)；

步驟9，根據M幀回波數據中每幀回波數據的所有待檢測單元進行幀間相關性處理后輸出的相關性數組A_SC{M}(ran_num,prf_num)，得到多幀回波聯合積累的海雜波抑制結果。