專利名稱：脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊，屬雷達(dá)脈沖信號(hào)偵察和截獲裝置技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
雷達(dá)對(duì)抗是獲取敵方雷達(dá)以及武器系統(tǒng)信息，破壞或擾亂敵方雷達(dá)或武器系統(tǒng)正 常工作的戰(zhàn)術(shù)或技術(shù)。雷達(dá)對(duì)抗的特點(diǎn)是寬頻帶，瞬時(shí)信號(hào)檢測(cè)，信號(hào)參數(shù)測(cè)量和高速信號(hào) 處理。實(shí)際就是在大的噪聲環(huán)境中對(duì)雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行快速截獲和分析。信號(hào)截獲是后續(xù) 信號(hào)分析和處理的前提條件。無論采用什么形式的信號(hào)接收機(jī)，信號(hào)截獲最終都需要根據(jù) 一定準(zhǔn)則確定一個(gè)門限值，根據(jù)這個(gè)們限值判定信號(hào)的存在，獲取雷達(dá)脈沖數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行 分析處理，做出對(duì)抗決策。在這個(gè)過程中，過高的門限使得截獲概率降低或者使探測(cè)距離縮 短，過低的門限則使得接收機(jī)虛警概率過大。因此，如何兼顧兩者的要求，以獲得脈沖檢測(cè) 最佳門限，是雷達(dá)對(duì)抗中一個(gè)重要技術(shù)環(huán)節(jié)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠根據(jù)外界環(huán)境的變化和設(shè)定的虛警要求，對(duì)平 穩(wěn)或準(zhǔn)平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)中的脈沖信號(hào)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地計(jì)算最佳門限，以實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖信號(hào)最佳檢 測(cè)的脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊。為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，其具體技術(shù)方案是一種脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊，包 括有序連接的噪聲去相關(guān)模塊、噪聲去直流模塊、噪聲去野值模塊、噪聲均方根模塊、脈沖 預(yù)處理模塊、脈沖消除模塊、噪聲均值模塊和門限輸出模塊；有噪視頻脈沖信號(hào)分別輸入至 噪聲去相關(guān)模塊、脈預(yù)處理模塊和脈沖消除模塊；噪聲去相關(guān)模塊、噪聲去直流模塊、噪聲 去野值模塊和噪聲均方根模塊依次連接；噪聲均方根模塊分別輸出至噪聲去野值模塊、脈 沖消除模塊和門限輸出模塊；脈沖預(yù)處理模塊、脈沖消除模塊、噪聲均值模塊和門限輸出模 塊依次連接。本實(shí)用新型的脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)地、高精度地計(jì)算出噪聲的特 征值均值和方差，然后根據(jù)設(shè)定的虛警要求，獲得脈沖檢測(cè)最佳門限，實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖信號(hào)的最 佳截獲；且便于在可編程器件中實(shí)現(xiàn)。

圖1是本實(shí)用新型的電原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊，包括有序連接的噪聲去相關(guān) 模塊、噪聲去直流模塊、噪聲去野值模塊、噪聲均方根模塊、脈沖預(yù)處理模塊、脈沖消除模 塊、噪聲均值模塊和門限輸出模塊。待檢測(cè)的有噪視頻脈沖信號(hào)分別輸入至噪聲去相關(guān)模塊1、脈預(yù)處理模塊5和脈沖消除模塊6。噪聲去相關(guān)模塊、噪聲去直流模塊2、噪聲去野值 模塊3和噪聲均方根模塊4依次連接；噪聲均方根模塊分別輸出至噪聲去野值模塊、脈沖消 除模塊和門限輸出模塊8 ；脈沖預(yù)處理模塊、脈沖消除模塊、噪聲均值模塊7和門限輸出模 塊依次連接。噪聲去相關(guān)模塊1利用時(shí)間抽取的方式，合理消除噪聲視頻信號(hào)序列的相關(guān)性。 其原理為隨機(jī)數(shù)字序列相鄰點(diǎn)之間的相關(guān)性隨時(shí)間間隔的增大而減小，對(duì)隨機(jī)數(shù)字序列 進(jìn)行抽取，當(dāng)抽取間隔足夠大時(shí)，可以認(rèn)為抽取后的兩點(diǎn)之間不再具有相關(guān)性，而是相互獨(dú)立的。噪聲去直流模塊2利用差分法消除視頻噪聲視頻信號(hào)中的直流成分。其原理為 若一數(shù)字序列包含直流成分，則相鄰的兩個(gè)點(diǎn)之差就會(huì)把直流成分去掉。噪聲去野值模塊3利用噪聲概率分布特性，高于若干倍噪聲均方根值的噪聲值可 以看成是異常值而丟棄。其原理為包含信號(hào)的隨機(jī)噪聲序列經(jīng)過差分運(yùn)算以后，信號(hào)的邊 沿會(huì)產(chǎn)生幅度很大的短脈沖，具有極寬的頻譜，使噪聲的能量增大，即噪聲的均方根值和實(shí) 際情況相比會(huì)變大，這是由信號(hào)引起的干擾，必須排除。排除以后，就得到噪聲功率和實(shí)際 情況非常近似的均值為零的隨機(jī)噪聲信號(hào)。噪聲均方根模塊4利用無限沖擊響應(yīng)濾波器對(duì)噪聲平方后的值進(jìn)行平滑濾波后 用逐次逼近法求出平方根值。其原理為首先把噪聲去野值模塊的輸出進(jìn)行平方處理，然后 用一帶寬極窄的無限沖擊低通響應(yīng)濾波器進(jìn)行濾波，得到噪聲的均方值，最后把這一均方 值求平方，得到噪聲的均方根值。脈沖預(yù)處理模塊5利用無限沖擊響應(yīng)濾波器對(duì)包含脈沖的噪聲脈沖信號(hào)進(jìn)行濾 波。其原理為把包含信號(hào)的噪聲序列輸入一帶寬極窄的無限沖擊低通響應(yīng)濾波器進(jìn)行濾 波，由于無限沖擊響應(yīng)濾波器的相位滯后特性，得到一個(gè)包含畸變脈沖信號(hào)的噪聲序列，脈 沖的上升沿變得緩慢，其輸出可以看成是對(duì)噪聲均值的依次粗略逼近。脈沖消除模塊6利用脈沖預(yù)處理模塊的輸出加上噪聲均方根模塊輸出的均方根 的若干倍作為判決門限，對(duì)于大于此門限的噪聲脈沖信號(hào)被認(rèn)為異常值而加以丟棄。其原 理為脈沖預(yù)處理模塊輸出的畸變的脈沖信號(hào)和原始噪聲中的脈沖信號(hào)相比，上升沿緩慢， 利用這個(gè)差別和噪聲的影響，把模塊輸出的均方根的若干倍作為判決門限，對(duì)于大于此門 限的噪聲脈沖信號(hào)被認(rèn)為異常值而加以丟棄。這樣就可以把原始視頻信號(hào)中的大部分脈沖 成分消除。得到只包含部分脈沖成分的準(zhǔn)噪聲。噪聲均值模塊7利用無限沖擊響應(yīng)濾波器對(duì)消除脈沖后的噪聲信號(hào)進(jìn)行濾波。其 原理為利用一帶寬極窄的無限沖擊低通響應(yīng)濾波器對(duì)脈沖消除模塊輸出的保留數(shù)據(jù)進(jìn)行 濾波，所得結(jié)果就是噪聲的準(zhǔn)均值。把脈沖消除模塊和噪聲均值模塊級(jí)連，可以無限制的逼近噪聲的真實(shí)值。在本實(shí) 施例中，脈沖消除模塊和噪聲均值模塊級(jí)連兩次。若需要更精確的逼近，則可以采用兩級(jí)以 上的級(jí)連。門限輸出模塊8利用噪聲均值模塊的輸出加上噪聲均方根模塊的輸出作為其輸 出。其原理為門限電平為噪聲的均值加上噪聲均方根值乘以一系數(shù)，大于該電平的值認(rèn)為 是脈沖信號(hào)，反之則認(rèn)為是噪聲。本實(shí)用新型主要技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)設(shè)置有關(guān)，一般情況下可以達(dá)到如下指標(biāo)噪聲均方根值誤差士3LSB。噪聲均值誤差士3LSBC
權(quán)利要求脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊，其特征在于包括有序連接的噪聲去相關(guān)模塊(1)、噪聲去直流模塊(2)、噪聲去野值模塊(3)、噪聲均方根模塊(4)、脈沖預(yù)處理模塊(5)、脈沖消除模塊(6)、噪聲均值模塊(7)和門限輸出模塊(8)；有噪視頻脈沖信號(hào)分別輸入至噪聲去相關(guān)模塊、脈預(yù)處理模塊和脈沖消除模塊；噪聲去相關(guān)模塊、噪聲去直流模塊、噪聲去野值模塊和噪聲均方根模塊依次連接；噪聲均方根模塊分別輸出至噪聲去野值模塊、脈沖消除模塊和門限輸出模塊；脈沖預(yù)處理模塊、脈沖消除模塊、噪聲均值模塊門限輸出模塊依次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊，其特征在于所述噪聲去相關(guān)模塊(1)利用時(shí)間抽取的方式，合理消除噪聲視頻信號(hào)序列的相關(guān)性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊，其特征在于所述噪聲去直流模塊(2)利用差分法消除視頻噪聲視頻信號(hào)中的直流成分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊，其特征在于所述噪聲去野值模塊(3)利用噪聲概率分布特性，高于若干倍噪聲均方根值的噪聲值看成是異常值而丟棄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊，其特征在于所述噪聲均方根模塊(4)利用無限沖擊響應(yīng)濾波器對(duì)噪聲平方后的值進(jìn)行平滑濾波后用逐次逼近法求出平方根 值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊，其特征在于所述脈沖預(yù)處理模塊(5)利用無限沖擊響應(yīng)濾波器對(duì)有噪視頻脈沖信號(hào)進(jìn)行濾波。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊，其特征在于所述脈沖消除模塊(6) 利用脈沖預(yù)處理模塊的輸出加上噪聲均方根模塊輸出的均方根值乘以適當(dāng)系數(shù)作為判決 門限，對(duì)于大于此門限的有噪視頻信號(hào)被認(rèn)為異常值而加以丟棄。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊，其特征在于所述噪聲均值模塊(7) 利用無限沖擊響應(yīng)濾波器對(duì)脈沖消除模塊輸出的噪聲信號(hào)進(jìn)行濾波。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊，其特征在于所述門限輸出模塊(8) 利用噪聲均方根模塊的輸出乘以一系數(shù)后加上噪聲均值模塊的輸出作為其輸出。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種脈沖檢測(cè)門限計(jì)算模塊，其包括有序連接的噪聲去相關(guān)模塊、噪聲去直流模塊、噪聲去野值模塊、噪聲均方根模塊、脈沖預(yù)處理模塊、脈沖消除模塊、噪聲均值模塊和門限輸出模塊；有噪視頻脈沖信號(hào)分別輸入至噪聲去相關(guān)模塊、脈預(yù)處理模塊和脈沖消除模塊；噪聲去相關(guān)模塊、噪聲去直流模塊、噪聲去野值模塊和噪聲均方根模塊依次連接；噪聲均方根模塊分別輸出至噪聲去野值模塊、脈沖消除模塊和門限輸出模塊；脈沖預(yù)處理模塊、脈沖消除模塊、噪聲均值模塊門限輸出模塊依次連接。能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、高精度地計(jì)算出噪聲的特征值均值和方差，然后根據(jù)設(shè)定的虛警要求，獲得脈沖檢測(cè)最佳門限，實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖信號(hào)的最佳截獲；且便于在可編程器件中實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G01S7/292GK201765323SQ20102024544
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者盧玉杰, 張衛(wèi)清, 王冰, 羅進(jìn)川, 陳勇 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所