[發明專利]一種基于局部門限判斷的插值雜波圖方法

有效

• 申請號: 202010018341.7
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111175706B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 張海龍
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: G01S7/292
• 分類號: G01S7/292;G01S7/35;G01S7/41;G01S13/58;G01S13/72
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本發明涉及一種基于局部門限判斷的插值雜波圖方法，屬于雷達信號處理技術領域。首先測量雷達背景統計特性并對雷達回波視頻求模信號進行數據壓縮處理；然后計算并存取上一天線掃描周期雜波圖單元內的能量平均值、方差以及過閾值的平均值個數；接著與當前掃描周期內對應雜波圖單元的能量平均值、方差以及過閾值的平均值個數比較來甄選標記雜波圖單元；繼而根據具體閾值判定情況分別置相應標記并根據能量和穩定度變化比擇優遺忘因子；最后按照雜波圖偏差穩定度確定權重系數用于進行相鄰雜波圖單元的插值處理，按照天線周期迭代更新雜波。特別涉及解決大目標信號對于小目標的遮蔽問題、提高雷達對于慢速小目標的檢測概率。

技術領域

本發明屬于雷達信號處理技術領域。

背景技術

隨著現代雷達信號檢測技術的迅速發展，針對平穩均勻下的雜波抑制方法日漸成熟。但是針對常規警戒搜索雷達，尤其是在晴朗好天氣時海面上容易在大氣波導條件下發生雷達波傳播大于其最大有效距離，雷達接收機接收到多次回波背景下遠區的飛機等高速大目標和各種強雜波在檢測區分布密集等背景下的慢速小目標的漏檢問題無能為力。解決上述問題，單純降低檢測門限會給雷達一次顯示和后續雷達數據處理造成過多負荷，嚴重影響后續航跡起始和目標跟蹤，造成雷達對于慢速小目標的檢測虛警率過高等不利現象。

文獻《雷達數據處理中的雜波抑制方法》(系統工程與電子技術,2016,Vol.38,No.1pp:37-44)中提出了利用“雜波區域判別與標識、雜波圖網格劃分以及提高雜波圖分辨率”。文獻《基于雷達回波識別的雜波抑制》(信號處理,2009,Vol.25,No.8pp:1193-1197)中提出了利用“支持向量機對剩余雜波做進一步的抑制”。這些都是利用傳統的雜波圖抑制雜波方法，其可以有效抑制常規雜波信號，但是無法有效提高大小目標空間位置臨近處對于慢速小目標所產生的遮蔽效應所引起的慢速小目標的檢測概率下降問題。

發明內容

本發明的目的是針對背景技術存在的缺陷，提出一種針對強雜波背景下尤其是大小目標空間位置臨近處對于慢速小目標檢測概率有效提高的方法，以克服現有技術處理過程中慢速小目標檢測虛警概率過高的問題。

本發明技術方案為：采集雷達背景噪聲統計求模均值門限閾值T；對雷達視頻數據求模后使用CORDIC核進行數據位數的對數壓縮處理，在FPGA內部使用BLOCKRAM存儲資源直接存儲上一次天線掃描周期的指定仰角層的所有方位的視頻求模數據，然后根據設定門限閾值和雜波圖距離單元個數進行統計上一次天線掃描周期下的以及當前天線掃描周期下的雜波圖單元內的過門限個數和雜波圖單元內的信號能量平均值以及方差，判斷如果當前天線掃描周期下的雜波圖單元內的信號能量平均值大于上一個天線掃描周期下雜波圖單元內的信號能量平均值，并且當前天線掃描周期下的雜波圖單元內的過門限閾值的個數大于上一個天線掃描周期下雜波圖單元內的過門限閾值的個數，就判定保留當前信號處理視頻數據并置標記，否則給予剔除處理并置標記；根據第一級的能量判斷結果進一步判定歸一化能量變化幅度，當其大于門限T1判定為大目標改變遺忘因子擇優K1；歸一化能量變化幅度大于T2小于T1判定為中目標改變遺忘因子擇優K2；歸一化能量變化幅度小于T2判定為小目標改變遺忘因子擇優K3。

對于遺忘因子擇優為K2進行方差迭代，其他模式選擇停止迭代。

上述基于局部門限判斷的插值雜波圖雜波抑制的工作原理是根據高速大目標和慢速小目標以及非平穩異常雜波的速度和平穩度不同造成雜波圖單元內的能量變化不一致性做出判定，精細化劃分雜波圖格子，按照雜波圖偏差穩定度選擇不同權值進行插值平滑數據后存儲雜波圖數據，進而周期性迭代數據。