[發(fā)明專利]雷達(dá)雜波抑制的FIR濾波器設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810084346.2
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108375760B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 狄中泉;帥曉飛;柏明法;朱玉軍;劉華林;李佩針;劉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 零八一電子集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雷達(dá)雜波抑制的FIR濾波器設(shè)計(jì)方法，其特征在于包括如下步驟：在產(chǎn)生FIR濾波器系數(shù)過程中，將雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)和雜波參數(shù)都設(shè)為可調(diào)的變量值，根據(jù)雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)和應(yīng)用環(huán)境的需求構(gòu)造歸一化的理想FIR濾波器組的頻率特性，將0到雷達(dá)脈沖重復(fù)頻率f_r劃分為一個通帶和L個阻帶，通帶包含M個FIR濾波器組的通道；在FIR濾波器通帶和阻帶截止頻率的中心處確定中心頻率后，在第l個阻帶的頻率范圍內(nèi)平均取N_l個頻率點(diǎn)，計(jì)算每個頻率點(diǎn)對應(yīng)的雜波幅度和雜波方向驅(qū)動矢量，構(gòu)造出所有l(wèi)個阻帶對應(yīng)的雜波協(xié)方差矩陣，再將L個阻帶的雜波協(xié)方差矩陣求和，同時加上單位功率噪聲協(xié)方差矩陣獲取總的雜波協(xié)方差矩陣；然后，在噪聲和雜波背景下，根據(jù)檢測目標(biāo)的最佳濾波理論，計(jì)算每個通道的FIR濾波器系數(shù)w_m；最后，迭代優(yōu)化每個通道的FIR濾波器系數(shù)，利用當(dāng)前FIR濾波器系數(shù)頻率特性與理想濾波器頻率特性的差異，對當(dāng)前協(xié)方差矩陣R_C進(jìn)行調(diào)整，以此調(diào)整后的值再次計(jì)算濾波器系數(shù)w_m，循環(huán)計(jì)算優(yōu)化步驟，直到濾波器系數(shù)w_m的頻率特性達(dá)到理想FIR濾波器的頻率特性為止,m為通帶內(nèi)濾波器數(shù)目，且M＝m。

2.如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)雜波抑制的FIR濾波器設(shè)計(jì)方法，其特征在于：在雜波抑制需求中，設(shè)第l個阻帶對雜波的抑制為CNR_ldB，則該阻帶的幅度為-CNR_ldB，再構(gòu)造所有阻帶對應(yīng)的雜波協(xié)方差矩陣。

3.如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)雜波抑制的FIR濾波器設(shè)計(jì)方法，其特征在于：每個通道的FIR濾波器系數(shù)w_m＝R_C^-1·st_m，其中，R_C為雜波協(xié)方差矩陣，(·)^-1表示矩陣求逆操作，st_m是一個N×1維的列向量，表示第m個通道的目標(biāo)信號方向驅(qū)動矢量，N為正整數(shù)。

4.如權(quán)利要求3所述的雷達(dá)雜波抑制的FIR濾波器設(shè)計(jì)方法，其特征在于：第m個通道的目標(biāo)信號方向驅(qū)動矢量st_m＝[exp(j2πf_m(0:N-1))]^T，其中，j為虛數(shù)單位，f_m為第m通道的多普勒頻率，(.)^T是向量轉(zhuǎn)置符號。

5.如權(quán)利要求2所述的雷達(dá)雜波抑制的FIR濾波器設(shè)計(jì)方法，其特征在于：在計(jì)算所有阻帶的雜波幅度值中，將阻帶內(nèi)的頻率范圍平均細(xì)分成N_l個頻率點(diǎn)，每個頻率點(diǎn)的頻率f_lⁿ和對應(yīng)的雜波幅度A_lⁿ，對應(yīng)的多普勒頻率驅(qū)動矢量為第l個阻帶的幅度CNR_l對應(yīng)的幅度值利用計(jì)算的參數(shù)構(gòu)造第l個阻帶的雜波協(xié)方差矩陣其中，(.)^H是向量轉(zhuǎn)置共軛符號，n＝1,…,N_l，其中，N_l取大值。

6.如權(quán)利要求5所述的雷達(dá)雜波抑制的FIR濾波器設(shè)計(jì)方法，其特征在于：理想FIR濾波器組的頻率特性覆蓋整個雷達(dá)脈沖重復(fù)頻率f_r范圍，根據(jù)雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)和對雜波的抑制要求，將整個0到雷達(dá)脈沖重復(fù)頻率f_r的頻率范圍分為一個通帶和L個阻帶，且L個阻帶對應(yīng)L種不同的雜波抑制需求，構(gòu)造歸一化的理想FIR濾波器組的頻率特性|H_ideal(f)|，其中，通帶的幅度為0dB，且包含F(xiàn)IR濾波器組的M個通道，第l個阻帶的幅度對應(yīng)該阻帶對雜波的抑制要求表示為-CNR_l，第l個阻帶的頻率f范圍表示為f_l1到f_l2。