[发明专利]一种采用谱减法提升LFMCW雷达信噪比的方法

摘要

本发明公开了一种采用谱减法提升LFMCW雷达信噪比的方法，步骤如下：采集每个PRI内的雷达回波信号，对上扫频的回波时域数据进行加窗以及FFT处理，确定二维频域数据，然后按照二维平面重新排列得到慢时间‑距离域数据；进行FFT处理得到第n个距离单元下的多普勒维数据，进行谱减处理得到该距离单元下最终的谱减结果；通过IFFT运算，把该距离单元下对应的多普勒域数据还原到初始的慢时间‑距离域数据；改变n的取值并进行步上述处理，直到得到所有距离单元下谱减后还原的慢时间‑距离域数据；进行MTI处理得到去除杂波的结果，然后将去杂波后的数据乘上汉明窗系数加权，并对加权后的数据进行相参积累，从而得到目标的距离多普勒信息。本发明增强了雷达的作用距离，提高了探测性能。

主权项

1.一种采用谱减法提升LFMCW雷达信噪比的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，LFMCW雷达信号处理器采集每个PRI内的雷达回波信号，对上扫频的N点回波时域数据进行加窗以及FFT处理，根据雷达距离分辨率和最大作用距离选择距离维点数，确定进行谱减以及后续信号处理的二维频域数据，将该二维频域数据按照二维平面重新排列得到慢时间‑距离域数据；步骤2，对于步骤1中重排的慢时间‑距离域数据，取第n个距离单元对应的慢时间数据进行FFT处理得到该距离单元下的多普勒维数据，确定第n个距离单元下的噪声平均功率，然后对第n个距离单元进行谱减处理，得到该距离单元下最终的谱减结果；步骤3，对第n个距离单元的谱减结果作IFFT运算，从而把该距离单元下对应的多普勒域数据还原到初始的慢时间‑距离域数据；步骤4，对于步骤1中重排的上扫频期间慢时间‑距离域数据，改变n的取值并进行步骤2、3处理，直到得到所有距离单元下谱减后还原的慢时间‑距离域数据；步骤5，对所有距离单元谱减还原的慢时间‑距离域数据，进行MTI处理得到去除杂波的结果，然后将去杂波后的数据乘上汉明窗系数加权，并对加权后的数据进行相参积累，从而得到目标的距离多普勒信息；步骤2所述对于步骤1中重排的慢时间‑距离域数据，进行FFT处理得到第n个距离单元下的多普勒维数据，确定第n个距离单元下的噪声平均功率，然后对第n个距离单元进行谱减处理，得到该距离单元下最终的谱减结果，具体如下：(2.1)对于步骤1中重排的慢时间‑距离域数据Y(up,m,n)，用Y(up,M,n)表示雷达回波在上扫频期间第n个距离单元对应的M点慢时间数据；对Y(up,M,n)进行M点FFT处理得到该距离单元下的M点多普勒维数据F(up,K,n)，把F(up,K,n)中每个多普勒通道对应的数据记为F(up,k,n)，其中k的取值范围是1到M，保留F(up,k,n)的相位信息同时将F(up,k,n)的幅值进行平方处理求得第n个距离单元第k个多普勒通道雷达信号对应的功率谱P(up,k,n)；(2.2)确定第n个距离单元下的噪声平均功率然后对第n个距离单元进行谱减处理，具体为：定义过减系数α，增益补偿系数β，将第n个距离单元下第k个多普勒通道的谱减结果表示为P_s(up,k,n)，如果则谱减结果P_s(up,k,n)为：如果则谱减结果P_s(up,k,n)为：Ps(up,k,n)＝β·P(up,k,n)  (2)(2.3)依次将第n个距离单元下每个多普勒通道雷达信号功率谱按照上述判断进行谱减处理，得到该距离单元下最终的谱减结果Ps(up,K,n)。