[發明專利]脈沖穿墻雷達時間抖動雜波抑制方法

有效

• 申請號: 202110304755.0
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113064121B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 方廣有;史城;葉盛波
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;G01S7/41
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

1.一種脈沖穿墻雷達時間抖動雜波抑制方法，包括：

獲取穿墻雷達回波數據矩陣，初始化基矩陣和系數矩陣，設置迭代總次數和正則化參數；

對所述穿墻雷達回波數據矩陣進行預處理；

對預處理后的穿墻雷達回波數據矩陣進行處理，得到距離-頻率矩陣；

固定基矩陣和系數矩陣，計算稀疏矩陣，并更新稀疏矩陣；

固定稀疏矩陣，更新基矩陣和系數矩陣；

對基矩陣和系數矩陣進行歸一化處理；以及

完成迭代處理后，輸出稀疏矩陣，獲得脈沖穿墻雷達時間抖動雜波抑制后的目標的呼吸信號；

更新稀疏矩陣時采用近端算法，如下：

S←X-W^M×kH^k×N?????????(1)；

其中S是稀疏矩陣，X是距離-頻率矩陣，W是基矩陣，H是系數矩陣，M為距離-頻率矩陣X的行數，N為距離-頻率矩陣X的列數，k為秩，S_ij是稀疏矩陣S的第i行，第j列數據，λ是正則化參數；

固定稀疏矩陣S，更新基矩陣W和系數矩陣H時，公式如下：

其中，W_ij為基矩陣W的第i行，第j列數據；H_ij為系數矩陣H的第i行，第j列數據。

2.根據權利要求1所述的脈沖穿墻雷達時間抖動雜波抑制方法，對所述穿墻雷達回波數據矩陣進行預處理，包括：

抑制回波信號的靜態背景信息；

抑制過采樣導致的高頻噪聲；以及

進行數值歸一化，進一步增強呼吸信號。

3.根據權利要求2所述的脈沖穿墻雷達時間抖動雜波抑制方法，采用基于指數平均的自適應背景移除方法抑制回波信號的靜態背景信息。

4.根據權利要求2所述的脈沖穿墻雷達時間抖動雜波抑制方法，通過帶寬與發射信號一致的距離帶通濾波器抑制過采樣導致的高頻噪聲。

5.根據權利要求2所述的脈沖穿墻雷達時間抖動雜波抑制方法，對預處理后的穿墻雷達回波數據矩陣進行處理包括：

進行慢時間維度上的快速傅里葉變換并進行加窗處理。

6.根據權利要求5所述的脈沖穿墻雷達時間抖動雜波抑制方法，為避免λ取值過大導致的稀疏矩陣中所需的稀疏分量過少，或避免λ取值過小，稀疏矩陣S中存在雜波信號和噪聲，將λ設定為一次測試中信噪比最高時的數值，并將其固定不變。

7.根據權利要求1所述的脈沖穿墻雷達時間抖動雜波抑制方法，對基矩陣W和系數矩陣H進行歸一化處理時，公式如下：

其中，W_ki為基矩陣W的第k行、第i列數據，W_kj為基矩陣W的第k行、第j列數據，n為基矩陣W的行數。

8.根據權利要求1所述的脈沖穿墻雷達時間抖動雜波抑制方法，還包括判斷是否完成迭代處理；當達到設置的總迭代次數時，停止迭代，進行下一步；否則繼續進行迭代處理。