[发明专利]一种雷达探测信号主动降噪方法

说明书

本发明涉及信号降噪的技术领域，揭露了一种雷达探测信号主动降噪方法，所述方法包括：采集雷达探测信号并基于信号分解耦合度确定分解尺度，根据分解尺度对所采集的雷达探测信号进行多尺度分解，得到不同尺度下的分解子信号；对采集的雷达探测信号进行综合波动程度曲率拐点计算，得到最优阈值；于最优阈值构建阈值函数，利用阈值函数将分解子信号分解为低频系数和高频系数；对分解得到的低频系数以及高频系数进行信号重构，得到降噪后的雷达探测信号。本发明基于雷达探测信号滤波结果的自相关性确定最优分解尺度，有效过滤掉自相关性较小的噪声信号，并利用改进的阈值函数提高重构后雷达探测信号中有效信息的占比，进而降低其中的噪声信息占比。

技术领域

本发明涉及信号降噪的技术领域，尤其涉及一种雷达探测信号主动降噪方法。

背景技术

雷达已广泛应用于地面、空中、海上和太空，地面雷达主要用来探测、定位和跟踪空中目标，不仅在军事各个方面得到应用，同时在民用雷达方面也发挥着日益增长的作用．然而雷达回波信号在接受过程中受到内部噪声、地杂波和外部干扰等噪声的影响，导致目标检测结果出现偏差，甚至影响目标识别的正确判断，并且雷达信号和噪声频带部分甚至全部混叠，传统的信号去噪方法无法依据差频信号频域分布的特点对滤波器参数进行自适应修改，难以有效实现信噪分离，去除雷达信号噪音。针对该问题，本发明提出一种雷达探测信号主动降噪方法，实现雷达探测信号增强。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种雷达探测信号主动降噪方法，目的在于：1）根据噪声信号自相关较小的特性，基于雷达探测信号低通滤波结果以及高通滤波结果的自相关性确定最优分解尺度，利用该尺度进行信号分解，能够有效过滤掉自相关性较小的噪声信号，分解得到包含更多雷达探测信号特征的分解子信号；2）根据所采集雷达探测信号与预设噪声信号的信号差值确定雷达探测信号的波动程度，并衡量波动程度的曲率拐点，其中波动程度的曲率拐点表现为雷达探测信号与噪声信号差异变化幅度最大的点，并将该点作为最优阈值对传统阈值函数进行优化，并可通过调控所构建阈值函数与不同传统阈值函数的相似性，得到对应的阈值幅度调节参数对阈值函数进行优化，进而根据信号处理过程中的实时需求，保留传统阈值函数中的较好特性，实现更为精准的分解子信号调控，提高重构后雷达探测信号中有效信息的占比，进而降低其中的噪声信息占比。

实现上述目的，本发明提供的一种雷达探测信号主动降噪方法，包括以下步骤：

S1：采集雷达探测信号并基于信号分解耦合度确定分解尺度，根据分解尺度对所采集的雷达探测信号进行多尺度分解，得到不同尺度下的分解子信号；

S2：对采集的雷达探测信号进行综合波动程度曲率拐点计算，得到最优阈值；

S3：基于最优阈值构建阈值函数，利用阈值函数将分解子信号分解为低频系数和高频系数；

S4：对分解得到的低频系数以及高频系数进行信号重构，得到降噪后的雷达探测信号。

作为本发明的进一步改进方法：

可选地，所述S1步骤中采集雷达探测信号，包括：

雷达向待探测区域发射雷达信号，雷达信号到达待探测区域后产生回波信号，接收机接收回波信号并对回波信号进行采样处理，得到雷达探测信号，其中回波信号的形式为：

;

其中：

t表示连续的时序信息；

A表示回波信号的幅值；

f表示回波信号的频率，表示回波信号的初始相位；

在本发明实施例中，所述回波信号中包括探测目标的回波信号以及噪声信号，噪声信号包括接收机内部噪声、外部环境噪声以及干扰信号；

对所采集的回波信号进行采样处理得到对应的雷达探测信号，其中对回波信号进行采样处理的流程为：