[发明专利]一种基于局部门限判断的插值杂波图方法

说明书

本发明涉及一种基于局部门限判断的插值杂波图方法，属于雷达信号处理技术领域。首先测量雷达背景统计特性并对雷达回波视频求模信号进行数据压缩处理；然后计算并存取上一天线扫描周期杂波图单元内的能量平均值、方差以及过阈值的平均值个数；接着与当前扫描周期内对应杂波图单元的能量平均值、方差以及过阈值的平均值个数比较来甄选标记杂波图单元；继而根据具体阈值判定情况分别置相应标记并根据能量和稳定度变化比择优遗忘因子；最后按照杂波图偏差稳定度确定权重系数用于进行相邻杂波图单元的插值处理，按照天线周期迭代更新杂波。特别涉及解决大目标信号对于小目标的遮蔽问题、提高雷达对于慢速小目标的检测概率。

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域。

背景技术

随着现代雷达信号检测技术的迅速发展，针对平稳均匀下的杂波抑制方法日渐成熟。但是针对常规警戒搜索雷达，尤其是在晴朗好天气时海面上容易在大气波导条件下发生雷达波传播大于其最大有效距离，雷达接收机接收到多次回波背景下远区的飞机等高速大目标和各种强杂波在检测区分布密集等背景下的慢速小目标的漏检问题无能为力。解决上述问题，单纯降低检测门限会给雷达一次显示和后续雷达数据处理造成过多负荷，严重影响后续航迹起始和目标跟踪，造成雷达对于慢速小目标的检测虚警率过高等不利现象。

文献《雷达数据处理中的杂波抑制方法》(系统工程与电子技术,2016,Vol.38,No.1pp:37-44)中提出了利用“杂波区域判别与标识、杂波图网格划分以及提高杂波图分辨率”。文献《基于雷达回波识别的杂波抑制》(信号处理,2009,Vol.25,No.8pp:1193-1197)中提出了利用“支持向量机对剩余杂波做进一步的抑制”。这些都是利用传统的杂波图抑制杂波方法，其可以有效抑制常规杂波信号，但是无法有效提高大小目标空间位置临近处对于慢速小目标所产生的遮蔽效应所引起的慢速小目标的检测概率下降问题。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术存在的缺陷，提出一种针对强杂波背景下尤其是大小目标空间位置临近处对于慢速小目标检测概率有效提高的方法，以克服现有技术处理过程中慢速小目标检测虚警概率过高的问题。

本发明技术方案为：采集雷达背景噪声统计求模均值门限阈值T；对雷达视频数据求模后使用CORDIC核进行数据位数的对数压缩处理，在FPGA内部使用BLOCKRAM存储资源直接存储上一次天线扫描周期的指定仰角层的所有方位的视频求模数据，然后根据设定门限阈值和杂波图距离单元个数进行统计上一次天线扫描周期下的以及当前天线扫描周期下的杂波图单元内的过门限个数和杂波图单元内的信号能量平均值以及方差，判断如果当前天线扫描周期下的杂波图单元内的信号能量平均值大于上一个天线扫描周期下杂波图单元内的信号能量平均值，并且当前天线扫描周期下的杂波图单元内的过门限阈值的个数大于上一个天线扫描周期下杂波图单元内的过门限阈值的个数，就判定保留当前信号处理视频数据并置标记，否则给予剔除处理并置标记；根据第一级的能量判断结果进一步判定归一化能量变化幅度，当其大于门限T1判定为大目标改变遗忘因子择优K1；归一化能量变化幅度大于T2小于T1判定为中目标改变遗忘因子择优K2；归一化能量变化幅度小于T2判定为小目标改变遗忘因子择优K3。

对于遗忘因子择优为K2进行方差迭代，其他模式选择停止迭代。

上述基于局部门限判断的插值杂波图杂波抑制的工作原理是根据高速大目标和慢速小目标以及非平稳异常杂波的速度和平稳度不同造成杂波图单元内的能量变化不一致性做出判定，精细化划分杂波图格子，按照杂波图偏差稳定度选择不同权值进行插值平滑数据后存储杂波图数据，进而周期性迭代数据。