[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

本發明屬于信號處理技術領域，公開了一種基于多幀回波聯合積累的海雜波抑制方法，通過對傳統幀間掃描相關積累方法進行改進，使用一種基于十字窗積累的多幀聯合非相參積累方法能夠在避免相參積累的方法對距離走動補償和多普勒走動進行補償；也改善了傳統SIC算法的動目標的拖尾現象；可以有效地提高動目標回波的信雜噪比，而且降低了運算復雜性，進而提高了海面弱小慢速目標的檢測性能。

技術領域

本發明屬于信號處理技術領域，尤其涉及一種基于多幀回波聯合積累的海雜波抑制方法，適用于在強海雜波條件下聯合多幀數據對海雜波抑制并實現檢測海面低速運動的弱小目標的目的。

背景技術

海面環境是非常復雜多變的，極其容易受到各種環境因素的影響，如海浪的起伏、風力的變化、濕度/溫度的改變等。在隨機非平穩的海雜波環境中，較低的信雜噪仍然是制約雷達對海面低速運動弱小目標檢測性能的主要因素。在雷達信號處理中，可以通過各種相參積累、非相參積累技術來提高信雜噪比。但是由于目標的運動，長時間積累會導致即使低速目標回波也會發生距離走動，如果采用相參積累的方法，就要做一系列的校正距離走動的操作，比較繁瑣。

由于海面弱小慢速目標的RCS普遍都較小，小目標完全湮沒在海雜波中，因此若想利用單幀回波來檢測弱目標會很困難，而利用多幀數據的回波信號檢測海面弱小慢速目標相對來說能夠利用的信息會更多，所以檢測起來也會更加容易。若在多幀回波中利用相參積累技術處理時又會出現不連續的距離走動和多普勒相位的錯位問題，這兩個問題都會導致對目標的檢測性能下降。

發明內容

針對上述問題，本發明目的在于提供一種基于多幀回波聯合積累的海雜波抑制方法，該種多幀聯合積累的海雜波抑制方法是一種基于十字窗積累的多幀回波聯合積累方法，在海面目標較小、速度較低，且強海雜波導致信雜噪比較低時，能夠提高雷達對弱小目標的檢測性能。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現。

一種基于多幀回波聯合積累的海雜波抑制方法，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，得到M幀回波數據的第一閾值門限數組T₁{M}(ran_num，prf_num)，M幀回波數據的第二閾值門限數組T₂{M}(ran_num，prf_num)；