[发明专利]一种船用雷达海杂波的抑制方法

说明书

技术领域

本发明属于船用雷达技术领域，特别涉及其中的海杂波的抑制。

背景技术

船用雷达是船舶不可缺少的导航设备之一，但是船用雷达的探测和跟踪性能常常会受海浪表面散射电磁波(即海杂波)的影响，尤其是在探测掠海低空飞行的小目标时，海杂波问题更为严重。众所周知，杂波会增加虚警概率或相应地降低虚警率恒定时的检测概率。而对于海杂波来说这种情况可能更加严重，因为与地杂波相比，海杂波是运动和起伏的，因而很难消除。现有的船用雷达大都没有处理雷达附近海杂波，导致中心会有所谓“大饼”现象。现有的海杂波抑制方法中，一般是根据固定模板进行海杂波抑制，会对近处目标信号幅度造成很大衰减，甚至导致漏检的发生。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的船用雷达海杂波抑制方法中，在进行雷达附近海杂波抑制的同时，可能会对近处目标信号幅度造成很大衰减的问题，提出了一种船用雷达海杂波的抑制方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种船用雷达海杂波的抑制方法，包括如下步骤：

S1.初始化，完成参数的初始化设置和数据的初始化，具体又包括如下分步骤：

S11.根据实际海情和雷达的性能，选择海杂波的分布；

S12.抑制方法参数的设置，N：样本更新周期中处理的扫描线个数，M：样本估计所需的扫描线个数，α：重新估计的阈值，β：二值化的阈值；

S13.读取M条扫描线数据，记为{T_i(k)，i＝1，2...M，k＝1，...，Num}，由式子计算一条扫描线上海杂波的数据点数，其中n是一条扫描线上海杂波的数据点数，D为雷达附近的海杂波距离雷达的最远距离，Range为雷达的探测距离，Num为一条扫描线上数据点的个数，得到M条扫描线的前n个扫描线数据点{T_i(k)，i＝1，2...M，k＝1，...，n}，取其平均值，记为并保存为样本数据；

S2.参数估计和数据映射，由样本数据C(k)和步骤S11选择海杂波的分布，估计分布的参数，得到海杂波数据{B(k)，k＝1，...，n}，利用式子进行数据映射，得到映射后的海杂波数据D(k)；

S3.读取N条扫描线数据并进行海杂波抑制处理，即将N条扫描线数据与步骤S2估计的海杂波数据D(k)进行减运算，再根据阈值β对结果进行二值化处理，当抑制进行到N-M条时，在进行海杂波抑制的同时，读取N-M+1到N条扫描数据的前n个点数据，取其平均值，记为并保存；

S4.判断雷达探测距离有没有改变，如果改变了，执行步骤S13，否则执行步骤S5；

S5.样本数据的更新，如果满足则不需要重新估计海杂波数据，执行步骤S3；如果不满足，用步骤S3中保存的M条前n个的扫描线数据点的平均值C′(k)更新样本数据C(k)，执行步骤S2，重新估计参数。

其中，步骤S11中的海杂波的分布为瑞利分布、对数正态分布、韦布尔分布和K分布。

这里假设雷达一条扫描线上用于估计海杂波分布的样本数据序列为Z＝{z_i，i＝1，Ln}，n为数据点的个数。步骤S2所述的参数估计的具体过程如下：

(1)瑞利分布：瑞利分布概率密度函数如下