[发明专利]一种应用于跑道异物检测的整合方法及系统

说明书

本发明公开了一种应用于跑道异物检测的整合方法及系统，所述的方法包括：采集若干个连续的脉冲回波，将若干个所述的连续的脉冲回波进行相干解调生成若干个基带数据，若干个所述的基带数据形成二维数据矩阵；将所述的二维数据矩阵进行预处理，获取混频信号数据；提取混频信号数据进行滤波处理；抽取滤波，对滤波进行匹配，并对脉冲进行压缩，所述的脉冲压缩是将脉内频率的宽脉冲或在相位调制后带宽增大的脉冲，压缩为窄脉冲；沿慢时间维对快时间或慢时间数据矩阵进行高通滤波，得到新的数据矩阵，判断目标是否存在。本发明可以确定目标的存在、位置和速度，并排除常见的噪声和干扰对最终数据的影响。

技术领域

本发明涉及异物探测雷达技术领域，具体涉及一种应用于跑道异物检测的整合方法及系统。

背景技术

助跑异物探测雷达用于自动监测识别跑道上的异物，准确定位，自动报警，及时排除。而上述探测系统主要采用雷达探测技术与视频图像识别技术相结合的方式来检测飞机跑道上的异物，刷新频率以数十秒计算，被发现的异物的尺寸可以小到2～3公分。雷达种类多种多样，按照雷达信号形式分类，有脉冲雷达、连续波雷达、脉部压缩雷达和频率捷变雷达等；按照角跟踪方式分类，有单脉冲雷达、圆锥扫描雷达和隐蔽圆锥扫描雷达等；按照目标测量的参数分类，有测高雷达、二坐标雷达、三坐标雷达和敌我识对雷达、多站雷达等。

脉冲雷达是一种传感系统，它利用物体反射的高功率脉冲信号来确定它们与雷达天线的距离。脉冲雷达的基本工作原理是脉冲调制器产生短脉冲，然后放大。放大的脉冲然后通过双工器或开关电路到达脉冲雷达天线。然后，脉冲在空气中传播，直到它击中能够反射射频能量的物体。在反射物体上产生的一些反射与雷达天线相互作用，产生电信号。该信号通过双工器或开关被传导到脉冲雷达的接收器部分，在发射的脉冲通过双工器/开关后立即切换其方向。接收到的信号用低噪声放大器放大，因为雷达接收信号往往很弱。然后，放大的射频（RF）信号通常被混频成中频(IF)信号，该中频(IF)信号然后被发送到检测器，该检测器测量原始脉冲发射和接收信号到达之间的时间差。发射和接收之间的时间差决定了脉冲的飞行时间，从而决定了物体距离雷达有多远。

常见的应用于跑道异物检测的脉冲雷达，在使用的过程中所接收的回波信号中总是混杂着噪声和各类干扰，这些噪声和各类干扰和正常的回波被雷达中的接收装置转化为相应的电信号。从而影响脉冲雷达的正常判断，发生雷达虚警的现象，影响正常监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于跑道异物检测的整合方法及系统，解决以下技术问题：

回波信号中总是混杂着噪声和各类干扰，影响正常监测。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

如图1所示，一种应用于跑道异物检测的整合方法，包括以下步骤:

采集若干个连续的脉冲回波，将若干个所述的连续的脉冲回波进行相干解调生成若干个基带数据，若干个所述的基带数据形成二维数据矩阵；

将所述的二维数据矩阵进行预处理，获取混频信号数据；

提取混频信号数据进行滤波处理；

抽取滤波，对滤波进行匹配，并对脉冲进行压缩，所述的脉冲压缩是将脉内频率的宽脉冲或在相位调制后带宽增大的脉冲，压缩为窄脉冲；

沿慢时间维对快时间或慢时间数据矩阵进行高通滤波，得到新的数据矩阵，判断目标是否存在。

作为本发明进一步的方案：所述的预处理为数字下变频处理，所述的数字下变频处理是将中频A/D采样信号与DDC中的数字控制振荡器产生的本地数字中频载波信号进行混频,从而将所述的中频A/D采样信号和所述的本地数字中频载波信号下变频到基带信号。

作为本发明进一步的方案：所述的方法还包括：

对不同脉冲组回波信号的相同距离单元做FFT处理，并对结果进行平均计算，得出一维离散的波形点；

执行认知恒虚警检测，并获取最大峰值，所述的最大峰值对应目标的位置信息；