[发明专利]用于生命探测雷达回波信号静态背景及趋势项去除的方法、系统及电子设备

说明书

本发明公开了一种用于生命探测雷达回波信号静态背景及趋势项去除的方法、系统及电子设备，所述方法包括以下步骤：采集生命探测雷达回波数据，获取原始回波矩阵；将获得的原始回波矩阵中每一列的最大值位置作为分段标记点；将原始回波矩阵的每一行分段；然后，使用多项式进行拟合，得到静态背景及趋势项估计；使用原始回波矩阵减去静态背景及趋势项估计，得到增强后的信号矩阵。本发明能够准确估计由雷达硬件的不稳定引入的信号趋势项，可有效减少非平稳干扰对目标信号的影响。

技术领域

本发明属于探地雷达信号处理技术领域，特别涉及一种用于生命探测雷达回波信号静态背景及趋势项去除的方法、系统及电子设备。

背景技术

超宽带生命探测雷达系统工作在静止状态下，将在一定时间内接收的回波信号组织为二维矩阵进行处理、运算及目标判决。实际探测过程中，不仅存在直达波、天线耦合波、固定散射体回波等幅值远大于人体目标的静态背景；而且由于雷达的触发单元存在不稳定性，接收回波的不同时刻还存在着不固定的时间基准漂移，即信号中包含不确定的趋势项。

雷达时基漂移造成的时域幅值趋势变化同样远大于人体周期性呼吸运动引起的幅值变化(即目标信号的振幅)，在频域则表现为幅值远大于真实目标的低频分量，严重影响对真实目标的检测判决。因此在对原始信号进行后续处理前，需要有效地估计和去除静态背景及趋势项。但现有技术普遍将趋势项假定为线性特性来进行拟合，难以准确估计、彻底去除。

综上，亟需一种新的用于生命探测雷达回波信号静态背景及趋势项去除的方法、系统及电子设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于生命探测雷达回波信号静态背景及趋势项去除的方法、系统及电子设备，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明能够准确估计由雷达硬件的不稳定引入的信号趋势项，可有效减少非平稳干扰对目标信号的影响。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种用于生命探测雷达回波信号静态背景及趋势项去除的方法，包括以下步骤：

步骤1，采集生命探测雷达回波数据，获取原始回波矩阵；

步骤2，将步骤1获得的原始回波矩阵中每一列的最大值位置作为分段标记点；

步骤3，根据步骤2获得的分段标记点，将原始回波矩阵的每一行分段；然后，使用多项式进行拟合，得到静态背景及趋势项估计；

步骤4，使用原始回波矩阵减去静态背景及趋势项估计，得到增强后的信号矩阵，完成生命探测雷达回波信号静态背景及趋势项去除。

本发明的进一步改进在于，步骤1具体包括：

应用一收一发式超宽带雷达采集回波数据，快时间采样M点，慢时间接收N次回波数据，得到原始回波矩阵R(m,n)，m＝1,2,…,M，n＝1,2,…,N。

本发明的进一步改进在于，步骤2具体包括：

原始回波矩阵R(m,n)每一列的最大值所在位置构成的行向量为l＝[l₁,l₂,…,l_n,…,l_N]_1×N，l_n为R(m,n)第n列的最大值位于R（m,n)中的行数，l_n∈[1,M]；

依据连续性将行向量l分为I+1段，表示为每段长分别为则

将I个断点分别设成bp₁,bp₂,…,bp_i,…,bp_I，作为后续处理的分段标记点；其中，i＝1,2,…,I+1。

本发明的进一步改进在于，步骤3具体包括：