[发明专利]基于匹配追踪的宽带雷达目标复回波去噪方法

权利要求书

1.一种基于匹配追踪的宽带雷达目标复回波的去噪方法，包括以下步骤：

（1）获取单次复距离像：

对宽带雷达目标的单次时域回波做脉冲压缩，得到宽带雷达目标的单次复距离像；

（2）计算残余信号和门限值：

2a）对宽带雷达目标的单次复距离像做快速傅里叶变换，得到宽带雷达目标的单次复距离像的复频谱，将该复频谱作为残余信号；

2b）根据宽带雷达目标的单次复距离像估计噪声功率；

2c）根据噪声功率确定门限值；

（3）更新残余信号：

3a）将一个空集作为原子向量集合，构造超分辨基矩阵；

3b）对超分辨基矩阵的各列向量与残余信号做内积，将内积中的最大值对应的超分辨基矩阵的列加入到原子向量集合，取原子向量集合中的所有向量作为原子矩阵；

3c）利用原子矩阵和宽带雷达目标的单次复距离像的复频谱，对步骤2a）中的残余信号进行更新，得到更新后的残余信号；

3d）对更新后的残余信号取复共轭，得到的复共轭向量，对复共轭向量与更新后的残余信号做内积，得到更新后的残余信号功率；

（4）判断更新后的残余信号功率是否大于门限值Th：

判断更新后的残余信号功率是否大于门限值，如果是，则执行步骤3b），否则，执行步骤（5）；

（5）恢复单次复距离像：

5a）将宽带雷达目标的单次复距离像的复频谱与更新后的残余信号做差，得到去噪后的复频谱；

5b）对去噪后的复频谱做快速逆傅里叶变换，得到恢复后的宽带雷达目标的单次复距离像。

2.根据权利要求1所述的基于匹配追踪的宽带雷达目标复回波的去噪方法，其特征在于，步骤2b）所述估计噪声功率的具体步骤如下：

第一步，宽带雷达开机后，获取没有目标的宽带雷达时域回波；

第二步，对所获取的宽带雷达时域回波做脉冲压缩，得到噪声向量；

第三步，按照如下公式，计算噪声功率：

σ2=1LsnHsn]]>

其中，σ²表示噪声功率；L表示噪声向量s_n的长度；s_n表示噪声向量；表示噪声向量s_n的共轭转置。

3.根据权利要求1所述的基于匹配追踪的宽带雷达目标复回波的去噪方法，其特征在于，步骤2c）所述的门限值按照下式确定：

Th=N²σ²

其中，Th表示门限值；N表示宽带雷达目标的单次复距离像的长度；σ²表示噪声功率。

4.根据权利要求1所述的基于匹配追踪的宽带雷达目标复回波的去噪方法，其特征在于，步骤3a）所述超分辨基矩阵中的元素按照下式生成：

e-j2πN(m-1)(l-1)]]>

其中，e表示自然常数；j表示虚数单位；π表示圆周率；N表示宽带雷达目标的单次复距离像的长度；m表示超分辨基矩阵的第m列，m=1,...,M，M表示超分辨基矩阵的总列数；l表示超分辨基矩阵的第l行，l=1,...,L，L表示超分辨基矩阵的总行数；L=N。

5.根据权利要求1所述的基于匹配追踪的宽带雷达目标复回波的去噪方法，其特征在于，步骤3c）所述残余信号的更新按照下式进行：

r=Z-EF⁺Z

其中，r表示更新后的残余信号；Z表示宽带雷达目标的单次复距离像的复频谱；E表示超分辨基矩阵；F表示原子矩阵；F⁺表示原子矩阵的穆尔-彭罗斯Moore-Penrose逆矩阵。