專利名稱：一種導航雷達圈狀假回波消除方法
技術領域：
本發(fā)明是一種假回波消除方法，是一種導航雷達圈狀假回波消除方法，屬于信號處理領域。
背景技術：
導航雷達掃描四周目標時，由于四周雜波反射干擾，會產(chǎn)生假回波。假回波有時會在雷達圖像上形成圈狀圖像，造成圈內(nèi)目標無法被識別。圈狀假回波在近距離觀測中是十分常見的，這會干擾近距離目標的觀測。通過雷達天線的改善，可以減弱部分假回波，但對圈狀假回波卻效果不佳。天線優(yōu)化處理辦法無法有效消除圈狀假回波，而傳統(tǒng)的視頻處理辦法又會將近距離小目標一同抑制消除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于利用圈狀假回波的圖像特點對雷達圖像進行動態(tài)距離加權平·均處理，提供一種在不影響雷達目標的情況下有效抑制圈狀假回波的處理方法。由于圈狀假回波多出現(xiàn)在近距離，而回波具有在同一距離上強度遠高于附近目標的特點。本發(fā)明方法根據(jù)這一特點，對雷達回波進行動態(tài)距離平均累積，然后加入加權因子，對在同一距離上的目標進行加權抑制。因為圈狀假回波強度較強，抑制權重更重，抑制效果明顯。而正常目標回波沒有此特征，抑制權重低，不會被同步減弱。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案解決的
一種導航雷達圈狀假回波消除方法，所述的方法步驟如下
(1)雷達原始數(shù)據(jù)的搜集；
(2)動態(tài)距離平均記錄；
(3)加權因子計算同距離的抑制效果不同。近距離目標比較強，需要較大的加權因子，使目標抑制效果明顯。遠距離目標比較弱，需要較小的加權因子，使小目標不容易丟失。根據(jù)距離，將動態(tài)的加權因子存儲在內(nèi)存中；
(4)回波加權抑制據(jù)動態(tài)平均值和加權因子，計算出抑制量，然后將回波強度數(shù)據(jù)減去抑制量，即為抑制后顯示目標值；
(5)顯示。所述的步驟(I)中的雷達原始數(shù)據(jù)是通過雷達數(shù)據(jù)采集卡，由原先的模擬雷達視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字樣本，為下一步獲得目標點的強度數(shù)據(jù)必需的數(shù)字化取樣提供數(shù)據(jù)。所述的步驟(2)中的動態(tài)距離平均記錄是基于雷達方位信號，取以中心點的距離為參照距離，記錄刷新頻率內(nèi)各點動態(tài)信號強度信息，并取信號強度平均。所述的步驟(3)中的加權因子計算方法為加權因子=Iog(距離參數(shù))。所述的步驟(4)中的抑制量的計算公式為抑制量=動態(tài)平均值X加權因子。所述的步驟(4)中的抑制后顯示目標值的計算公式為顯示目標值=原強度數(shù)據(jù)一抑制量。
所述的步驟(5)中的顯示目標值需要進行坐標轉(zhuǎn)換，具體為極坐標目標轉(zhuǎn)化成直角坐標。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術有如下優(yōu)點
本發(fā)明通過能對雷達回波進行動態(tài)距離平均累積，然后加入加權因子，對在同一距離上的目標進行加權抑制，能夠有效抑制圈狀假回波；
本發(fā)明創(chuàng)新了以往通過提高硬件性能減輕假回波現(xiàn)象的方法，利用軟件分析方法及軟件實現(xiàn)方法解決現(xiàn)實問題，具有更可靠性。


圖I是本發(fā)明的流程示意 圖2是未處理的雷達原始圖像；
圖3是處理后的雷達原始圖像；
圖4是模數(shù)轉(zhuǎn)換示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的說明；
步驟I:雷達原始數(shù)據(jù)的搜集
真實世界的雷達信號一般是連續(xù)的模擬信號，相應的系統(tǒng)為模擬雷達系統(tǒng)。如圖4，為了在模擬雷達系統(tǒng)中應用數(shù)字信號處理，必須在模擬雷達系統(tǒng)和數(shù)字雷達系統(tǒng)之間進行轉(zhuǎn)換。通常將模擬雷達系統(tǒng)的輸入數(shù)字化，即雷達信號采樣，將此雷達數(shù)字信號作為數(shù)字雷達系統(tǒng)的輸入。
步驟2 :動態(tài)距離平均記錄
基于方位信號，取每條線上的數(shù)據(jù)點。根據(jù)相對中心點的距離，記錄動態(tài)信號強度數(shù)據(jù)，并實時將記錄的信號強度數(shù)據(jù)平均；
首先要實現(xiàn)動態(tài)信號強度數(shù)據(jù)的動態(tài)存儲，下面是動態(tài)存儲的軟件實現(xiàn)方法DIST_SUM_VALUE[len] = DIST_SUM_VALUE[len] + *((unsigned char*) vb->data+vb->offset);
DIST_SUM_INDEX[len] ++;
其中DIST_SUM_VALUE為基于距離的強度統(tǒng)計值；
DIST_SUM_INDEX為基于距離的強度統(tǒng)計索引；
Len為距離中心點的距離；
Vb為原始視頻數(shù)據(jù)；
其次是對各點的動態(tài)強度數(shù)據(jù)進行平均處理，下面是平均處理的軟件實現(xiàn)方法 for(i=0; i<PER_LINEPIX_NUM; i++) {
if(DIST_SUM_INDEX[i] == 0) {
DIST_AVG_VALUE[i] = 0;
}else {DIST_AVG_VALUE[i] = DIST_SUM_VALUE[i] / DIST_
SUM_INDEX[i];
}
}
其中
DIST_AVG_VALUE為基于距離的強度平均值；
PER_LINEPIX_NUM為最大掃描距離。步驟3:加權因子計算
不同距離的抑制效果不同。近距離目標比較強，需要較大的加權因子，使目標抑制效果明顯。遠距離目標比較弱，需要較小的加權因子，使小目標不容易丟失。根據(jù)距離，將動態(tài)的加權因子存儲在內(nèi)存中。以下是其軟件實現(xiàn)方法
decrease = MAX(d2i(VIDEO_FX_GAIN_PERCENT * DIST_AVG_VALUE[current_dist] *VIDE0_FX_FAULT_ECH0_REJECT_P0WER)， (255 _ VIDE0_FX_GAIN));
其中VIDEO_FX_GAIN_PERCENT為增益百分比；
VIDE0_FX_FAULT_ECH0_REJECT_P0WER 為假回波抑制權重；
VIDE0_FX_GAIN 為增益值。步驟4 :回波加權抑制
根據(jù)動態(tài)平均值和加權因子，計算出抑制量抑制量=動態(tài)平均值X加權因子，
然后將回波強度數(shù)據(jù)減去抑制量，即為抑制后顯示目標值顯示目標值=原強度數(shù)據(jù)-抑制量。以下是其軟件處理方法
data = data * VIDE0_FX_GAIN_AMP_P0WER - decrease * VIDE0_FX_GAIN_P0WER;其中VIDE0_FX_GAIN_AMP_P0WER為增益放大權重；
VIDE0_FX_GAIN_P0WER 為增益權重。步驟5:圖像顯示
將抑制后的顯示目標值進行坐標轉(zhuǎn)化，將極坐標目標轉(zhuǎn)化成直角坐標后，刷新顯示于屏幕上；
首先對坐標進行轉(zhuǎn)化，以下是其軟件處理方法
X = (rc PRTABLE_X_SHIFT) * IDEGREE_X(CDEGREE(degree));y = (rc & PRTABLE_Y_MASK) * IDEGREE_Y(CDEGREE(degree));
其中rc PRTABLE_X_SHIFT為移位常量； rc & PRTABLE_Y_MASK 為移位常量；
⑶EGREE為角度范圍常量。
然后對轉(zhuǎn)化過的數(shù)據(jù)進行目標顯示，以下是其軟件處理方法
dstl6[(VIDE0_ZER0_Xl+j)] = PIXEL_RGB16( (u8)(data & r), (u8)(data & g)，(u8)(data & b));
其中VIDE0_ZER0_X1為中心偏置；
PIXEL_RGB16為顏色常量；
至此，一種導航雷達圈狀假回波消除方法處理完畢。
通過圖2和圖3的對比可知，圖2所示的原始圖像，可以看到由于周圍目標過多，造成目標周圍有明顯的圈狀假回波，目標之間有明顯粘連。如圖3將圖像應用圈狀假回波算法抑制后的圖像，可以看到圈狀假回波明顯改善，周圍目標沒有粘連，小目標識別清晰。 經(jīng)過實測，經(jīng)此方法處理的圈狀假回波能夠最大程度的被消除，使得雷達圖像最大限度的清晰完整。
權利要求
1.一種導航雷達圈狀假回波消除方法，其特征在于所述的方法步驟如下 (1)雷達原始數(shù)據(jù)的搜集； (2)動態(tài)距離平均記錄； (3)加權因子計算同距離的抑制效果不同； 近距離目標比較強，需要較大的加權因子，使目標抑制效果明顯； 遠距離目標比較弱，需要較小的加權因子，使小目標不容易丟失； 根據(jù)距離，將動態(tài)的加權因子存儲在內(nèi)存中； (4)回波加權抑制據(jù)動態(tài)平均值和加權因子，計算出抑制量，然后將回波強度數(shù)據(jù)減去抑制量，即為抑制后顯示目標值； (5)顯示。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種導航雷達圈狀假回波消除方法，其特征在于所述的步驟(O中的雷達原始數(shù)據(jù)是通過雷達數(shù)據(jù)采集卡，由原先的模擬雷達視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字樣本，為下一步獲得目標點的強度數(shù)據(jù)必需的數(shù)字化取樣提供數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種導航雷達圈狀假回波消除方法，其特征在于所述的步驟(2)中的動態(tài)距離平均記錄是基于雷達方位信號，取以中心點的距離為參照距離，記錄刷新頻率內(nèi)各點動態(tài)信號強度信息，并取信號強度平均。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種導航雷達圈狀假回波消除方法，其特征在于所述的步驟(3)中的加權因子計算方法為加權因子=Iog(距離參數(shù))。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種導航雷達圈狀假回波消除方法，其特征在于所述的步驟(4)中的抑制量的計算公式為抑制量=動態(tài)平均值X加權因子。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種導航雷達圈狀假回波消除方法，其特征在于所述的步驟(4)中的抑制后顯示目標值的計算公式為顯示目標值=原強度數(shù)據(jù)一抑制量。
7.根據(jù)權利要求I所述的一種導航雷達圈狀假回波消除方法，其特征在于所述的步驟(5)中的顯示目標值需要進行坐標轉(zhuǎn)換,具體為極坐標目標轉(zhuǎn)化成直角坐標。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種導航雷達圈狀假回波消除方法，其步驟如下(1)雷達原始數(shù)據(jù)的搜集；(2)動態(tài)距離平均記錄；(3)加權因子計算同距離的抑制效果不同。近距離目標比較強，需要較大的加權因子，使目標抑制效果明顯。遠距離目標比較弱，需要較小的加權因子，使小目標不容易丟失。根據(jù)距離，將動態(tài)的加權因子存儲在內(nèi)存中；(4)回波加權抑制據(jù)動態(tài)平均值和加權因子，計算出抑制量，然后將回波強度數(shù)據(jù)減去抑制量，即為抑制后顯示目標值；(5)顯示。本發(fā)明通過能對雷達回波進行動態(tài)距離平均累積，然后加入加權因子，對在同一距離上的目標進行加權抑制，能夠有效抑制圈狀假回波。
文檔編號G01S7/36GK102759728SQ201110104588
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權日2011年4月26日
發(fā)明者張旭升, 楊世光, 楊大寧 申請人:鎮(zhèn)江光寧航海電子科技有限公司