[发明专利]一种FIR滤波器的雷达晴天图设计方法

摘要

本发明公开了FIR滤波器的雷达晴天图设计方法，包括计算雷达参数：根据雷达的工作模式和系统参数。FIR处理：将天线调整为低速扫描，对脉冲回波进行滤波处理，计算地杂波估计。求模取对数：数据转换为对数，用于进行后续目标剔除和杂波能量估计。目标剔除：对扇区数据进行过门限处理，去掉距离维过门限的窄脉冲信号。距离合并：对距离单元数据选大处理，得到晴天图距离单元数据。晴天图修正与更新：剔除晴天图中的通信干扰影响，通过杂波图累积的方法更新晴天图，获取准确的晴天图估值。本方法解决了恶劣天气下静态地杂波背景无法准确估值的难题，保证雷达在任意天气条件下准确识别雷达杂波环境获取雷达晴天图。

主权项

1.一种FIR滤波器的雷达晴天图设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，计算雷达参数：根据雷达的距离单元总数Rmax和单个扇区内脉冲总数I，计算雷达晴天图包含的雷达距离采样单元n、晴天图扇区编号j；步骤2，FIR处理：将天线调整为低速扫描，对脉冲回波进行滤波处理，计算地杂波估计；步骤3，求模取对数：数据转换为对数；步骤4，目标剔除：对扇区数据进行过门限处理，去掉距离维过门限的窄脉冲信号；步骤5，距离合并：对距离单元数据选大处理，得到晴天图距离单元数据；步骤6，晴天图修正与更新：剔除晴天图中的通信干扰影响，通过杂波图累积的方法更新晴天图，获取准确的晴天图估值；步骤2中，根据以下公式对第j个晴天图扇区内脉冲序号为i的脉冲回波数据：x_ji(n),j＝0,...,J‑1；i＝0,...,I‑1,其中I是单个扇区内脉冲总数，i是扇区内的脉冲序号，J是晴天图扇区总个数，j表示晴天图扇区编号，k是距离编号；对n＝0,...,R_max‑1中的前M个扫掠数据进行FIR处理，M小于等于I，Rmax是单个扫掠的距离单元总数，从而得到雷达距离采样单元编号n对应的第j个晴天图扇区的滤波输出信号y1_j(n)：其中，w_i是滤波系数，对于地杂波，w_i＝1，当脉冲数超过M时，数据停止累加；步骤3中，对FIR输出数据y1_j(n)进行求模取对数处理，得到第j个扇区数据y2_j(n)：y2_j(n)＝A*log[abs(y1_j(n))],j＝0,1,…,J‑1；n＝0,1,…,Rmax‑1其中，A是比例系数；步骤4中，对第j个晴天图扇区数据y2_j(n)进行过门限处理，去掉距离维过门限的窄脉冲信号，得到目标剔除后数据y3_j(n)，包括：步骤41，对第j个晴天图扇区y2_j(n)进行恒虚警处理，得到检测结果y2_j'(n)；步骤42，标记检测结果y2_j'(n)中的窄脉冲数据，窄脉冲判别方式：统计检测结果y2_j'(n)中是目标信号的脉冲宽度，脉冲宽度小于给定门限V_3T，则判定为窄脉冲；步骤43，按照窄脉冲标记，将第j个晴天图扇区y2_j(n)中对应位置数据置零，得到扇区修正数据y3_j(n)；步骤5中距离选大为：对数据y3_j(n)在第k个晴天图距离单元内作选大处理，k＝0,1,...,K‑1，K为晴天图距离分辨单元总数，得到第j个晴天图单元(j,k)的当前帧的临时晴天图数据CDM_now(j,k)，CDM_now(j,k)＝max(y3_j(2k),y3_j(2k‑1))其中，j＝0,1,…,J‑1；k＝0,1,...,Rmax/2‑1；步骤6中，晴天图修正与更新包括：步骤61，修正：晴天图中包含了固定扇区干扰，将晴天图中的干扰信息去除，获得准确的地杂波和噪声分区；更新：通过对Fr帧数据的迭代积累实现晴天图的更新，从而得到最终的晴天图数据CDM(j,k)，第fr帧晴天图数据CDM_fr(j,k)的更新公式为：最终的晴天图即最后一帧更新完的晴天图：CDM(j,k)＝CDM_Fr(j,k)，式中，CDM_fr‑1(j,k)表示第fr‑1帧晴天图数据，fr的取值范围是1～Fr，α＝1/8是杂波图更新系数，Fr为晴天图更新需要的总的数据帧数。