一種基于移動(dòng)求和偏差及stc控制的雨雪干擾抑制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于移動(dòng)求和偏差及STC控制的雨雪干擾抑制方法，包括以下步驟：步驟1：確定雨雪干擾抑制工作參數(shù)；步驟2：根據(jù)步驟1中確定的導(dǎo)航雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)的量程，得出回波數(shù)據(jù)的距離分辨率；步驟3：根據(jù)步驟1中確定的雨雪干擾抑制增益，得出移動(dòng)求和偏差數(shù)據(jù)長(zhǎng)度；步驟4：計(jì)算每一個(gè)回波數(shù)據(jù)的歸一化移動(dòng)求和偏差系數(shù)；步驟5：利用計(jì)算得到的歸一化移動(dòng)求和偏差系數(shù)對(duì)每一個(gè)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)得到新的回波數(shù)據(jù)幅度；步驟6：計(jì)算每一個(gè)回波數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的STC加權(quán)值，步驟7：判決比較完成雨雪干擾抑制。本發(fā)明采用上述方法，能夠提高雨雪干擾抑制效果，節(jié)省處理時(shí)間，提高抑制方法的適用性和有效性。
【專利說(shuō)明】一種基于移動(dòng)求和偏差及STC控制的雨雪干擾抑制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及船用導(dǎo)航雷達(dá)領(lǐng)域，具體涉及一種基于移動(dòng)求和偏差及STC控制的雨雪干擾抑制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]船用導(dǎo)航雷達(dá)作為航海船舶必備的導(dǎo)航設(shè)備之一，雷達(dá)雜波干擾一直以來(lái)都是雷達(dá)設(shè)計(jì)人員的關(guān)注重點(diǎn)。對(duì)于船舶導(dǎo)航雷達(dá)來(lái)說(shuō)，雷達(dá)雜波主要包括雨雪干擾、海浪干擾、雷達(dá)同頻干擾和雷達(dá)內(nèi)部噪聲干擾等，這些都會(huì)對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)識(shí)別帶來(lái)不利影響。雨雪干擾抑制是船用導(dǎo)航雷達(dá)的必備功能。雨雪干擾抑制主要是將接收到雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的雨雪干擾分解、減弱，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)所在海面上濃密的雨雪干擾的抑制，使得雨雪不影響雷達(dá)使用人員對(duì)有效目標(biāo)的判斷。目前的雨雪干擾抑制方法主要有中值濾波方法和STC控制。中值濾波通過(guò)對(duì)雷達(dá)回波進(jìn)行中值濾波，剔除脈沖式雜波的干擾，減小離散點(diǎn)的虛警概率，達(dá)到抑制雨雪干擾的目的。另一種方法為利用雨雪干擾距離越遠(yuǎn)其反射特性越強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行STC控制，削減雨雪干擾的幅度，抑制雨雪干擾。中值濾波方法對(duì)離散點(diǎn)有一定作用，但檢測(cè)顯示結(jié)果與未濾波前比較變化較大，且沒(méi)有充分考慮雨雪干擾的特性，同時(shí)運(yùn)算量過(guò)大。STC控制只考慮的雨雪干擾的幅度特性，對(duì)雨雪干擾有一定的抑制效果，但未考慮目標(biāo)和雜波的分布區(qū)別。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種基于移動(dòng)求和偏差及STC控制的雨雪干擾抑制方法，解決目前的雨雪干擾抑制方法未充分考慮雨雪干擾的特性，運(yùn)算量過(guò)大，或是未考慮目標(biāo)與雜波的分布區(qū)別，抑制效果一般的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種基于移動(dòng)求和偏差及STC控制的雨雪干擾抑制方法，其特征在于:包括以下步驟:
步驟1:確定雨雪干擾抑制工作參數(shù)，所述工作參數(shù)包括導(dǎo)航雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)的量程、雨雪干擾抑制的工作模式、強(qiáng)度及增益；
步驟2:根據(jù)步驟I中確定的導(dǎo)航雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)的量程，得出回波數(shù)據(jù)的距離分辨率，距離分辨率的計(jì)算公式為:

【權(quán)利要求】
1.一種基于移動(dòng)求和偏差及STC控制的雨雪干擾抑制方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:確定雨雪干擾抑制工作參數(shù)，所述工作參數(shù)包括導(dǎo)航雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)的量程、雨雪干擾抑制的工作模式、強(qiáng)度及增益； 步驟2:根據(jù)步驟I中確定的導(dǎo)航雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)的量程，得出回波數(shù)據(jù)的距離分辨率，距離分辨率的計(jì)算公式為:
式中，表示距離分辨率,及afige表示當(dāng)前作用量程，表示距離單元數(shù)，由前端信號(hào)處理得到； 步驟3:根據(jù)步驟I中確定的雨雪干擾抑制增益，得出移動(dòng)求和偏差數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，其計(jì)算公式為:
式中表示移動(dòng)求和偏差數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，Ga? €(0,1,...,100)表示雨雪干擾抑制增益,Deepe(IiS)表示雨雪干擾抑制強(qiáng)度，round O為四舍五入運(yùn)算符，得到整數(shù)值； 步驟4:計(jì)算每一個(gè)回波數(shù)據(jù)的歸一化移動(dòng)求和偏差系數(shù)，其中第i個(gè)回波數(shù)據(jù)的歸一化移動(dòng)求和偏差系數(shù)為D(i) ,i = I,…，Nm ； 步驟5:利用計(jì)算得到的歸一化移動(dòng)求和偏差系數(shù)對(duì)每一個(gè)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)得到新的回波數(shù)據(jù)幅度，其中第i個(gè)回波數(shù)據(jù)的加權(quán)計(jì)算公式為:
式中，S(i)表示第i個(gè)回波數(shù)據(jù)的原始幅度，S一new?表示第i個(gè)回波數(shù)據(jù)新的幅度，i = Nm ； 步驟6:計(jì)算每一個(gè)回波數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的STC加權(quán)值，其中第i個(gè)數(shù)據(jù)的STC加權(quán)值STC (i)的計(jì)算公式可表示為:.Gam X a +b xilog 10(i) +log10(le solijbon) - log W(Rae)I ,Gan >0
式中，loglOC)為10為底的對(duì)數(shù)運(yùn)算符，為最大作用量程，a為增益間距，b為對(duì)數(shù)運(yùn)算倍數(shù)，1 = 1,., Wm; 步驟7:判決比較完成雨雪干擾抑制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于移動(dòng)求和偏差及STC控制的雨雪干擾抑制方法，其特征在于:所述步驟4的具體過(guò)程為: (41)首先計(jì)算整個(gè)回波數(shù)據(jù)的原始幅度總和
式中，Smlll表示回波數(shù)據(jù)原始幅度總和，s 表示第i個(gè)回波數(shù)據(jù)的原始幅度； (42)根據(jù)步驟3的移動(dòng)求和偏差數(shù)據(jù)長(zhǎng)度1_，計(jì)算每一個(gè)回波數(shù)據(jù)的移動(dòng)求和值，其中第i個(gè)回波數(shù)據(jù)的移動(dòng)求和值的計(jì)算公式為:
其中，3m G)表示第i個(gè)回波數(shù)據(jù)原始幅度的移動(dòng)求和值，S (η)表示第η個(gè)回波數(shù)據(jù)的原始幅度； (43)得到每一個(gè)回波數(shù)據(jù)的移動(dòng)求和偏差系數(shù)，其中第i個(gè)回波數(shù)據(jù)的移動(dòng)求和偏差系數(shù)為C(f)，其計(jì)算公式為:
(44)再對(duì)每一個(gè)回波數(shù)據(jù)的移動(dòng)求和偏差系數(shù)進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化移動(dòng)求和偏差系數(shù)，其中第i個(gè)回波數(shù)據(jù)的歸一化移動(dòng)求和偏差系數(shù)為D (i)，其計(jì)算公式為: D(i) =.' mas (O 其中，5=[C(r|,C(2),..-,C(Nat)],是由每一個(gè)回波數(shù)據(jù)的移動(dòng)求和偏差系數(shù)組成的向量，max()為最大值運(yùn)算符,表示取向量G中的最大值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于移動(dòng)求和偏差及STC控制的雨雪干擾抑制方法，其特征在于:所述步驟7的具體過(guò)程為: (71)利用新的回波數(shù)據(jù)幅度向量s_new進(jìn)行CFAR算法檢測(cè)
,得到每一個(gè)回波數(shù)據(jù)的檢測(cè)門限，其中第i個(gè)回波數(shù)據(jù)的檢測(cè)門限為τα) (i = ls,,., M.)，其公式可表示為:
T(i) = 1；4 xZ(i)； 其中，Z(i)為CFAR檢測(cè)算法確定的第i個(gè)數(shù)據(jù)的判決值，'4為對(duì)應(yīng)檢測(cè)算法虛警概率形成的標(biāo)稱因子，具體數(shù)值確定方法可參考書籍《雷達(dá)手冊(cè)》和《雷達(dá)自動(dòng)檢測(cè)與恒虛警處理》； (72)利用步驟6得到的STC加權(quán)值對(duì)每一個(gè)回波數(shù)據(jù)的檢測(cè)門限進(jìn)行加權(quán)，其中第i個(gè)回波數(shù)據(jù)的檢測(cè)門限T(i)的加權(quán)計(jì)算公式為: —_) = _ Ο(ι); (73)最后通過(guò)比較新的回波數(shù)據(jù)的幅度值S_new⑴和檢測(cè)門限的加權(quán)值T_new(i)，完成雨雪干擾抑制的比較判斷，其中第i個(gè)新的回波數(shù)據(jù)幅度的判決比較公式為:
其中Res(i)為第i個(gè)數(shù)據(jù)的判決結(jié)果。
【文檔編號(hào)】G01S7/36GK104133197SQ201410375937
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】張?chǎng)? 何奎, 唐浩, 彭祥龍, 張翼周 申請(qǐng)人:成都天奧信息科技有限公司