[发明专利]一种基于多普勒通道特性的地杂波谱泄露抑制方法

说明书

本发明涉及一种基于多普勒通道特性的地杂波谱泄露抑制方法，首先对雷达回波信号进行距离维上的回波干扰剔出，然后进行脉冲压缩处理，最后在多普勒维对噪声调平后的脉压数据进行运动目标检测并按照多普勒通道进行划分后，逐个距离单元在多普勒域除第零个多普勒通道外进行比较判定抑制地杂波谱泄露现象、消除强干扰信号。本发明的方法通过在距离维预处理和速度维基于多普勒通道特性处理，解决了在强干扰条件下进行运动目标检测时地杂波谱泄露的问题，提高了目标检测概率。

技术领域

本发明方法属于雷达信号处理领域。

背景技术

随着现代雷达对抗技术的飞速发展，按照传统的雷达信号处理流程已经不能满足精细化信号处理分析的要求。在雷达信号处理领域，有效剔除强干扰信号，抑制地杂波，提高目标有效检测概率越来越彰显其重要性。地表杂波是来自地球表面和海洋表面的回波信号。文献《FFT-MTD滤波器组优化设计与仿真》(现代防御技术,2011,Vol.39,No.2pp:10-14)中提出了利用“多个带通滤波器组对雷达回波进行脉冲多普勒处理，然后再对滤波器组的输出进行检测来发现目标”。文献《MTD雷达抗干扰性能分析》(火力与指挥控制,2004,Vol.29,No.1pp:71-73)中提出了利用“利用多了普滤波器的级联系统抗干扰”。这些都是利用传统的动目标检测(MTD)方法，其可以有效无模糊地检测在多普勒通道范围内的动目标信号，但是对于地杂波谱泄露的抑制能力有限。

传统动目标检测(MTD)无法有效抑制地杂波泄露和接收机瞬时强干扰问题，动目标检测(MTD)处理时，由于多普勒滤波器对一定谱宽的地杂波抑制能力有限，并且对于接收机的瞬时强干扰，会错误判断为目标信号，影响后端进行目标检测，降低了目标检测概率。对于强干扰回波信号，经过脉压后变为经过脉压系数调制后的假目标信号，不利于进行多普勒通道特性划分的地杂波谱泄露处理和后续数据处理。对于地杂波，由于地杂波谱会有一定的展宽，导致非零速滤波器有一定的输出，造成大量的杂波剩余，影响正常的目标检测，因此本发明提出了基于多普勒通道特性的地杂波谱泄露抑制方法，采用强干扰剔除方法和基于多普勒通道特性的地杂波谱泄露抑制方法剔除强干扰信号和剩余地杂波。

发明内容

本发明针对传统机扫雷达或者现代相控阵雷达，提出一种基于多普勒通道特性的地杂波谱泄露抑制方法，实现对强干扰信号剔除，有效抑制地杂波谱泄露，提高目标检测概率，在距离维和多普勒维两维共同应对强干扰和地杂波，在FPGA内部使用内嵌式Microblaze实时计算原始回波信号的统计模值数据，然后根据设定门限阈值统计距离单元数和每一个距离单元对应的模值数据，判断其是否为正常回波信号的尾端数据，如果不是则根据对应距离单元统计得到的模值数据判断为强干扰信号还是异常数值，并相应的置换为正常调平后的复噪声回波。多普勒通道划分的工作原理是根据零速通道、非零速通道输出辐度大小及结合滤波器频响特性，达到对地杂波谱泄露的抑制。多普勒通道划分方法为对除零号多普勒滤波器以外的所有多普勒通道的输出逐个距离单元进行处理。

本发明具体发明内容如下：雷达工作时，对于敌方干扰和接收机本身都会引进幅度上很强，带宽占据很宽的强干扰信号，对于后续雷达信号处理进行脉冲压缩和运动目标检测都会有影响，本发明首先对背景噪声环境采样数据作为判断门限，然后对接收到的回波信号在距离维逐个距离单元分别利用距离跨越信息和幅度模值信息联合处理，判断是否是正常回波信号或者强干扰信号或者是异常值，然后根据幅度模值信息进行置换为噪声回波信号或者保留原始回波信号处理。针对脉压之后的数据，按照设定的多普勒通道号和需要抑制的地杂波谱宽进行除第零个多普勒通道外，每个多普勒通道幅频响应增益归一化，再逐个多普勒通道计算归一化后的模值与地杂波在本通道的模值作差，最后和当前噪声模值比较，选取较大的作为最终输出。