[发明专利]一种综合的动目标检测滤波器设计方法

说明书

本发明公开了一种综合的动目标检测滤波器设计方法，能够有效减小滤波器设计运算量，思路为：设定动目标检测滤波器个数为N，即每次对雷达回波的N'个脉冲数进行处理；对前M个滤波器和后M个滤波器分别采用简化有限长脉冲FIR方法，进而得到2M个FIR滤波器对应的输出频率响应；对中间的N‑2M个滤波器分别采用MTI级联FFT的滤波器的设计方法，进而得到N‑2M个MTI级联FFT的滤波器的频率响应；最终得到整个脉冲重复周期内的动目标检测滤波器组，所述整个脉冲重复周期内的动目标检测滤波器组包含N个滤波器，其中前M个滤波器和后M个滤波器分别为FIR滤波器的频率响应，中间的N‑2M个滤波器分别为N‑2M个MTI级联FFT的滤波器的频率响应。

技术领域

本发明属于雷达探测技术领域，特别涉及一种综合的动目标检测滤波器设计方法，适用于杂波抑制过程中滤波器个数多的滤波器设计。

背景技术

杂波抑制是雷达信号处理中的重要内容，在杂波抑制方法中，动目标显示(MTI)和动目标检测(MTD)是比较常用的方法，利用运动目标回波和杂波在频谱上的区别，采用最佳滤波原理，从而有效的抑制杂波和提取有效信号；MTI是采用准最优滤波处理，MTD采用最优滤波处理；相比较MTI对消器滤波器，MTD是通过多个带通滤波器组成的滤波器组来对雷达回波进行处理和检测，所以在杂波较强，目标较弱的情况下常采用MTD滤波器组进行处理；MTD滤波器组的设计方法分三类：第一类采用离散傅里叶变换(DFT)滤波器组，第二类采用MTI级联DFT滤波器组，第三类采用有限长脉冲响应(FIR)滤波器组来实现。

采用第一种方法获得的滤波器在零频附近没有零陷，不能有效的抑制地杂波，使得检测性能受到影响，第二种方法可以利用MTI进行滤波处理，可以抑制地杂波，但该方法又受到FFT个数和MTI滤波器频率响应的调制，同时，MTI是带阻滤波器，所用的脉组数目较少，此时的过渡带比较宽，对于零频附近的目标的检测有损失；第三种方法利用FIR得到的滤波器可以灵活地设计滤波器的权系数，产生一组带通滤波器，使得在零频附近有比较好的零陷，同时，对于低速运动目标有比较好的检测，但它的运算量非常大。

发明内容

针对以上现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种综合的动目标检测滤波器设计方法，该种综合的动目标检测滤波器设计方法是一种在整个通道内综合利用MTI级联FFT方法和FIR的设计方法，其中对于地杂波附近的带通滤波器组，采用有限长脉冲FIR设计滤波器，而另一部分的带通滤波器组则采用MTI级联FFT的方法设计得到；同时对于有限长脉冲FIR设计滤波器，考虑到权因子的共轭对称性及共轭反对称性，并且自身中心对称性来设计简化的FIR算法，此时的运算量将为原来传统运算量的1/4；整个滤波通道充分发挥各自的优点，从而使得滤波器的性能尽量达到最优。

为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种综合的动目标检测滤波器设计方法，包括以下步骤：

步骤1，获取雷达回波信号，所述雷达回波信号包含N'个脉冲数据，并设定动目标检测滤波器阶数为N；

将雷达回波信号包含的N'个脉冲数据记为雷达回波数据矢量x；N'、N分别为大于0的正整数；

步骤2，根据设定的动目标检测滤波器个数为N，分别确定采用简化有限长脉冲FIR方法设计的FIR滤波器个数为2M，同时确定采用动目标显示级联快速傅里叶变换方法设计的MTI级联FFT的滤波器个数为N-2M，

步骤3，对前M个滤波器和后M个滤波器分别采用有限长脉冲FIR方法，进而得到2M个FIR滤波器对应的输出频率响应；其中前M个滤波器为N个滤波器中第1个滤波器至第M个滤波器，后M个滤波器为N个滤波器中第N-M+1个滤波器至第N个滤波器；