[发明专利]基于空域滤波的静止地物杂波对消方法

说明书

基于空域滤波的静止地物杂波对消方法，属于雷达杂波抑制领域。解决了现有静止地物杂波消除过程中易造成目标被滤除的问题。本发明利用雷达对不包含目标的地物场景进行探测，获取N列杂波信号；再保持雷达位姿不变，对包含目标的地物场景进行探测，获取包含目标和杂波的回波采样信号；进行距离‑多普勒处理，获得包含目标回波和杂波的距离‑多普勒谱；利用恒虚警检测获取目标的距离‑多普勒单元的位置，利用压缩感知理论，获取目标的角度估计值。利用N列杂波信号和目标的角度估计值，采用空域滤波法，对N个包含目标的距离‑多普勒单元的位置进行滤波，获得目标信号。本发明适用于对静止地物杂波消除。

技术领域

本发明属于雷达杂波抑制领域。

背景技术

由于任何雷达探测场景都不可避免地存在形式多样、特性复杂的杂波，雷达杂波抑制对雷达定位精度、目标检测、目标识别与分类等领域具有重要的影响。对于平台静止雷达，其杂波主要由静止地物杂波构成，在复杂场景下，静止地物杂波具有强度大、在距离和角度域上不可分的特点，常使用(Moving target detection，MTD)技术抑制杂波。该技术不仅可以有效抑制静止杂波，还可以对接收信号进行相干积累。该技术主要方法是利用相邻多个脉冲对消，在零多普勒频率处形成极深的零陷，从而抑制静止地物杂波。

特别地，在发射信号是高载频大带宽下，可以利用目标的微多普勒效应分析目标的运动状态，对目标所处运动模式分类识别。需要特别说明，目标的运动往往具有周期性，当目标速度恰好为零时，将运动到极值点，此时在时间和多普勒上目标将和杂波混合。如果使用MTD算法抑制杂波，将同时滤除杂波和目标，这降低了回波信息的利用率，对雷达距离估计和检测跟踪是不利的。

虽然MTD方法不能保留静止目标，但由于静止雷达平台观测到的地物杂波分布是稳定的，因此由地物杂波反射的回波的空域(即角度域)、时域(即距离域)、频域(即速度域)三域也相对稳定，如果可以提前获取地杂波信息，将以极高的抑制比抑制地物杂波，同时保留目标。目前，微多普勒效应的研究中仍使用MTD技术对消地物杂波。MTD技术的缺陷是未充分利用信号的空域信息。

发明内容

本发明目的是为了解决现有静止地物杂波消除过程中易造成目标被滤除的问题，提出了一种基于空域滤波的静止地物杂波对消方法。

本发明所述基于空域滤波的静止地物杂波对消方法，包括：

步骤一、利用雷达对不包含目标的地物场景进行探测，获取仅包含杂波的回波信号；并对雷达N个通道接收的回波信号分别进行采样，获取仅包含地物杂波的回波采样信号；

步骤二、对步骤一获取的仅包含地物杂波的回波采样信号进行距离-多普勒处理，获得N个仅包含杂波信号的距离-多普勒谱；

步骤三、分别提取每个距离-多普勒谱中的零多普勒频率对应的杂波信号，获取N列杂波信号；

步骤四、保持雷达位姿不变，对包含目标的地物场景进行探测，获取包含目标和杂波的回波信号，并对雷达N个通道接收的回波信号分别进行采样；获取包含目标和杂波的回波采样信号；

步骤五、对雷达每个通道接收的包含目标和杂波的回波采样信号分别进行距离-多普勒处理，获得N个包含目标回波和杂波的距离-多普勒谱；

步骤六、利用恒虚警检测N个包含目标和杂波的距离-多普勒谱，获取N个包含目标的距离-多普勒单元的位置；

步骤七、利用压缩感知理论对N个包含目标的距离-多普勒单元的位置进行角度估计，获取目标的角度估计值；

步骤八、利用步骤三获取的N列杂波信号和步骤七获取的目标的角度估计值，采用空域滤波法，对步骤六获取的N个包含目标的距离-多普勒单元的位置进行滤波，获得目标信号。

进一步地，本发明中，步骤一中，对雷达N个通道接收的回波信号分别进行采样的方法为: