[發明專利]一種雷達探測信號主動降噪方法

有效

• 申請號: 202310248496.3
• 申請日: 2023-03-15
• 公開（公告）號: CN116068521B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 劉建洪
• 申請（專利權）人: 長沙東瑪克信息科技有限公司
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 長沙大珂知識產權代理事務所(普通合伙) 43236
• 代理人: 王瓊琦

本發明涉及信號降噪的技術領域，揭露了一種雷達探測信號主動降噪方法，所述方法包括：采集雷達探測信號并基于信號分解耦合度確定分解尺度，根據分解尺度對所采集的雷達探測信號進行多尺度分解，得到不同尺度下的分解子信號；對采集的雷達探測信號進行綜合波動程度曲率拐點計算，得到最優閾值；于最優閾值構建閾值函數，利用閾值函數將分解子信號分解為低頻系數和高頻系數；對分解得到的低頻系數以及高頻系數進行信號重構，得到降噪后的雷達探測信號。本發明基于雷達探測信號濾波結果的自相關性確定最優分解尺度，有效過濾掉自相關性較小的噪聲信號，并利用改進的閾值函數提高重構后雷達探測信號中有效信息的占比，進而降低其中的噪聲信息占比。

技術領域

本發明涉及信號降噪的技術領域，尤其涉及一種雷達探測信號主動降噪方法。

背景技術

雷達已廣泛應用于地面、空中、海上和太空，地面雷達主要用來探測、定位和跟蹤空中目標，不僅在軍事各個方面得到應用，同時在民用雷達方面也發揮著日益增長的作用．然而雷達回波信號在接受過程中受到內部噪聲、地雜波和外部干擾等噪聲的影響，導致目標檢測結果出現偏差，甚至影響目標識別的正確判斷，并且雷達信號和噪聲頻帶部分甚至全部混疊，傳統的信號去噪方法無法依據差頻信號頻域分布的特點對濾波器參數進行自適應修改，難以有效實現信噪分離，去除雷達信號噪音。針對該問題，本發明提出一種雷達探測信號主動降噪方法，實現雷達探測信號增強。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種雷達探測信號主動降噪方法，目的在于：1）根據噪聲信號自相關較小的特性，基于雷達探測信號低通濾波結果以及高通濾波結果的自相關性確定最優分解尺度，利用該尺度進行信號分解，能夠有效過濾掉自相關性較小的噪聲信號，分解得到包含更多雷達探測信號特征的分解子信號；2）根據所采集雷達探測信號與預設噪聲信號的信號差值確定雷達探測信號的波動程度，并衡量波動程度的曲率拐點，其中波動程度的曲率拐點表現為雷達探測信號與噪聲信號差異變化幅度最大的點，并將該點作為最優閾值對傳統閾值函數進行優化，并可通過調控所構建閾值函數與不同傳統閾值函數的相似性，得到對應的閾值幅度調節參數對閾值函數進行優化，進而根據信號處理過程中的實時需求，保留傳統閾值函數中的較好特性，實現更為精準的分解子信號調控，提高重構后雷達探測信號中有效信息的占比，進而降低其中的噪聲信息占比。

實現上述目的，本發明提供的一種雷達探測信號主動降噪方法，包括以下步驟：

S1：采集雷達探測信號并基于信號分解耦合度確定分解尺度，根據分解尺度對所采集的雷達探測信號進行多尺度分解，得到不同尺度下的分解子信號；

S2：對采集的雷達探測信號進行綜合波動程度曲率拐點計算，得到最優閾值；

S3：基于最優閾值構建閾值函數，利用閾值函數將分解子信號分解為低頻系數和高頻系數；

S4：對分解得到的低頻系數以及高頻系數進行信號重構，得到降噪后的雷達探測信號。

作為本發明的進一步改進方法：

可選地，所述S1步驟中采集雷達探測信號，包括：

雷達向待探測區域發射雷達信號，雷達信號到達待探測區域后產生回波信號，接收機接收回波信號并對回波信號進行采樣處理，得到雷達探測信號，其中回波信號的形式為：

;

其中：

t表示連續的時序信息；

A表示回波信號的幅值；

f表示回波信號的頻率，表示回波信號的初始相位；

在本發明實施例中，所述回波信號中包括探測目標的回波信號以及噪聲信號，噪聲信號包括接收機內部噪聲、外部環境噪聲以及干擾信號；

對所采集的回波信號進行采樣處理得到對應的雷達探測信號，其中對回波信號進行采樣處理的流程為：