本發(fā)明涉及雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)地雜波抑制的方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下，機(jī)動(dòng)能力、隱蔽能力、生存能力是對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)上所有武器裝備提出的基本要求。特別是對(duì)獲取戰(zhàn)場(chǎng)空情信息的地面情報(bào)雷達(dá)而言，隨時(shí)都面臨著反輻射導(dǎo)彈的威脅，其在實(shí)際作戰(zhàn)中生存能力尤為重要。當(dāng)前大多地面情報(bào)雷達(dá)采用固定的工作方式，存在機(jī)動(dòng)性差、隱蔽性差、工作環(huán)境受限的問(wèn)題。相比固定站雷達(dá)，具備行進(jìn)間探測(cè)技術(shù)的車(chē)載地面情報(bào)雷達(dá)，依靠其機(jī)動(dòng)探測(cè)性能，可以機(jī)動(dòng)靈活運(yùn)動(dòng)，并有效地避免敵方精確制導(dǎo)武器的打擊，被偵察和攻擊的可能性大大降低。

2、當(dāng)雷達(dá)放置在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，地雜波本身也成了“運(yùn)動(dòng)”雜波了，具有一定的多普勒頻率，其多普勒頻率隨著平臺(tái)速度以及雜波單元相對(duì)于雷達(dá)的方位和仰角而變化。為了保證雜波抑制效果，傳統(tǒng)方法是對(duì)雷達(dá)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，使波束主瓣收到的地雜波的多普勒頻率近似為零，然后再采用常規(guī)的多普勒濾波方法進(jìn)行地雜波抑制。

3、傳統(tǒng)方法盡管能夠做到對(duì)車(chē)速實(shí)時(shí)補(bǔ)償，但補(bǔ)償后相當(dāng)于把雷達(dá)波束主瓣最大值方向的地雜波的多普勒頻率變?yōu)榱?，而雷達(dá)天線的波束有一定寬度，主瓣其他方向的地雜波的多普勒頻率則不為零(在零附近)，這就相當(dāng)于把雷達(dá)雜波的譜寬給展寬了，且雷達(dá)天線的波束主瓣越寬，雷達(dá)雜波的譜展寬得越寬，雜波抑制效果越差，同時(shí)對(duì)車(chē)速實(shí)時(shí)補(bǔ)償運(yùn)算量較大，工程實(shí)施難度也較大。

4、因此需要一種能在地面情報(bào)雷達(dá)行進(jìn)間工作時(shí)，對(duì)頻譜展寬的地雜波進(jìn)行抑制的方法，同時(shí)需要具有低運(yùn)算量的特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)地雜波抑制的方法。本發(fā)明的方法包括在整個(gè)多普勒通道內(nèi)綜合利用mti級(jí)聯(lián)fft方法和數(shù)字綜合算法，在地雜波附近的帶通濾波器組，采用數(shù)字綜合算法設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器，濾波器的凹口根據(jù)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)速度自適應(yīng)變化，濾波器還具有深零陷、低副瓣特點(diǎn)，能夠抑制運(yùn)動(dòng)平臺(tái)不同速度下的地雜波，而另一部分的帶通濾波器組則采用mti級(jí)聯(lián)fft的方法設(shè)計(jì)得到，以降低運(yùn)算量。本發(fā)明具有通用性、計(jì)算效率高、工程上易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，并用于某型號(hào)雷達(dá)，得到了成功驗(yàn)證。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)地雜波抑制的方法，包括以下步驟：

3、步驟1：獲取雷達(dá)回波信號(hào)，并設(shè)定相參積累脈沖個(gè)數(shù)為m。

4、此步驟的有益效果是使用相參的脈沖串回波，通過(guò)地雜波和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在頻譜上的區(qū)別，抑制地雜波，提高目標(biāo)檢測(cè)信噪比。

5、步驟2：確定采用數(shù)字綜合算法設(shè)計(jì)的自適應(yīng)濾波器個(gè)數(shù)為2n，采用動(dòng)目標(biāo)顯示級(jí)聯(lián)快速傅里葉變換方法設(shè)計(jì)的mti級(jí)聯(lián)fft的濾波器個(gè)數(shù)為m-2n，其中n取值范圍在小于等于

6、此步驟的有益效果是在地雜波附近的濾波器組采用數(shù)字綜合算法設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器，使得在這個(gè)區(qū)域的脈沖頻率響應(yīng)有高的主瓣和低的副瓣及深的零陷，在中間頻段的濾波器組采用mti級(jí)聯(lián)fft的設(shè)計(jì)方法，使得這個(gè)頻率范圍內(nèi)的濾波器有少的運(yùn)算量，且能比較好的檢測(cè)目標(biāo)，該方法使得最終得到的濾波器組有比較好的濾波效果，且能有效減少運(yùn)算量。

7、步驟3：對(duì)前n個(gè)濾波器和后n個(gè)濾波器分別采用數(shù)字綜合算法設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器,通過(guò)前n個(gè)濾波器和后n個(gè)濾波器對(duì)m個(gè)相參積累脈沖進(jìn)行濾波，得到自適應(yīng)相參積累結(jié)果。

8、此步驟的有益效果是采用數(shù)字綜合算法設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器，在抑制雜波的同時(shí)，具有低副瓣特點(diǎn)，這樣有利于抑制頻譜展寬的地雜波。數(shù)字綜合算法基于自適應(yīng)陣列理論，在濾波器頻率響應(yīng)的副瓣區(qū)放置大量干擾信號(hào)(每個(gè)干擾信號(hào)具有相應(yīng)的頻率)，通過(guò)改變干擾信號(hào)的功率強(qiáng)度來(lái)自適應(yīng)地控制濾波器頻率響應(yīng)的副瓣電平。同時(shí)根據(jù)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)速度，自適應(yīng)調(diào)整濾波器凹口，使濾波器的凹口自適應(yīng)地對(duì)準(zhǔn)天線主瓣所對(duì)應(yīng)的多普勒頻率處，也就是對(duì)準(zhǔn)天線主瓣雜波，并使凹口也相應(yīng)展寬，與主瓣雜波的頻譜展寬相適應(yīng)，加寬濾波器凹口的同時(shí)，凹口深度仍然保持較深，使得自適應(yīng)濾波器在雜波區(qū)的頻率響應(yīng)有高的主瓣和低的副瓣及深的零陷，這樣就可以有效的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)下對(duì)地雜波的抑制。

9、步驟4：對(duì)中間的m-2n個(gè)濾波器采用動(dòng)目標(biāo)顯示mti級(jí)聯(lián)fft的濾波器的設(shè)計(jì)方法(一般情況下mti采用3脈沖對(duì)消)，進(jìn)而得到m-2n個(gè)mti級(jí)聯(lián)fft的濾波器的頻率響應(yīng),通過(guò)m-2n個(gè)mti級(jí)聯(lián)fft的濾波器對(duì)m個(gè)相參積累脈沖進(jìn)行濾波，得到常規(guī)相參積累結(jié)果。

10、此步驟的有益效果是在非雜波區(qū)采用mti級(jí)聯(lián)fft的濾波器組，該濾波器組并不需要實(shí)時(shí)計(jì)算，而是事先算好以后存在存儲(chǔ)器中，在計(jì)算時(shí)從存儲(chǔ)器中實(shí)時(shí)讀取，所以這種方法大大降低了運(yùn)算量和復(fù)雜度，以便于工程應(yīng)用。

11、步驟5：最終得到整個(gè)脈沖重復(fù)周期內(nèi)的動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)濾波器組，得到m階濾波器mtd結(jié)果，且前n個(gè)濾波器和后n個(gè)fir濾波器分別為2n個(gè)數(shù)字綜合算法自適應(yīng)濾波器對(duì)應(yīng)的輸出頻率響應(yīng)，中間的m-2n個(gè)濾波器分別為m-2n個(gè)mti級(jí)聯(lián)fft的濾波器的頻率響應(yīng)。

12、此步驟的有益效果是綜合兩種濾波器設(shè)計(jì)方法，既能自適應(yīng)抑制不同運(yùn)動(dòng)速度下的地雜波，又能降低復(fù)雜度和運(yùn)算量，便于工程實(shí)施。

13、本發(fā)明的有益效果是針對(duì)車(chē)載地面情報(bào)雷達(dá)在行進(jìn)間工作時(shí)的地雜波抑制，采用一種綜合的動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)濾波器設(shè)計(jì)方法，以保證雜波抑制效果，提高雷達(dá)的檢測(cè)性能，解決了傳統(tǒng)速度補(bǔ)償方法帶來(lái)的雜波抑制效果不佳，運(yùn)算量大，工程難實(shí)現(xiàn)等問(wèn)題。

14、該種綜合的動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)濾波器設(shè)計(jì)方法是一種在整個(gè)通道內(nèi)綜合利用mti級(jí)聯(lián)fft方法和數(shù)字綜合算法，其中對(duì)于地雜波附近的帶通濾波器組，采用數(shù)字綜合算法，而另一部分的帶通濾波器組則采用mti級(jí)聯(lián)fft的方法設(shè)計(jì)得到。在地雜波附近的濾波器組采用數(shù)字綜合算法，使得在這個(gè)區(qū)域的脈沖頻率響應(yīng)有高的主瓣和低的副瓣及深的零陷，在中間頻段的濾波器組采用mti級(jí)聯(lián)fft的設(shè)計(jì)方法，使得這個(gè)頻率范圍內(nèi)的濾波器有少的運(yùn)算量，且能比較好的檢測(cè)目標(biāo)，該方法使得最終得到的濾波器組有比較好的濾波效果，且能有效減少運(yùn)算量。

技術(shù)特征：

1.一種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)地雜波抑制的方法,其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)地雜波抑制的方法,其特征在于：n等于

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)地雜波抑制的方法,其特征在于：l個(gè)干擾信號(hào)頻率覆蓋多普勒頻率響應(yīng)的整個(gè)周期，對(duì)脈沖重復(fù)頻率fr進(jìn)行l(wèi)等分，通常l是n的整數(shù)倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)地雜波抑制的方法,其特征在于：l＝2n即可。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)地雜波抑制的方法,其特征在于：濾波器頻率響應(yīng)的副瓣電平處低于主瓣峰值60db。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)地雜波抑制的方法。本發(fā)明的方法包括在整個(gè)多普勒通道內(nèi)綜合利用MTI級(jí)聯(lián)FFT方法和數(shù)字綜合算法，在地雜波附近的帶通濾波器組，采用數(shù)字綜合算法設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器，濾波器的凹口根據(jù)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)速度自適應(yīng)變化，濾波器還具有深零陷、低副瓣特點(diǎn)，能夠抑制運(yùn)動(dòng)平臺(tái)不同速度下的地雜波，而另一部分的帶通濾波器組則采用MTI級(jí)聯(lián)FFT的方法設(shè)計(jì)得到，以降低運(yùn)算量。

技術(shù)研發(fā)人員：李飛,高偉,龍文武,袁銀茹,宋慧,陳鐘
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢濱湖電子有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30