一種基于移動求和偏差及stc控制的雨雪干擾抑制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于移動求和偏差及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中確定的導航雷達目標檢測的量程，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，得出移動求和偏差數(shù)據(jù)長度；步驟4：計算每一個回波數(shù)據(jù)的歸一化移動求和偏差系數(shù)；步驟5：利用計算得到的歸一化移動求和偏差系數(shù)對每一個回波數(shù)據(jù)進行加權得到新的回波數(shù)據(jù)幅度；步驟6：計算每一個回波數(shù)據(jù)對應的STC加權值，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)省處理時間，提高抑制方法的適用性和有效性。
【專利說明】一種基于移動求和偏差及STC控制的雨雪干擾抑制方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及船用導航雷達領域，具體涉及一種基于移動求和偏差及STC控制的雨雪干擾抑制方法。

【背景技術】
[0002]船用導航雷達作為航海船舶必備的導航設備之一，雷達雜波干擾一直以來都是雷達設計人員的關注重點。對于船舶導航雷達來說，雷達雜波主要包括雨雪干擾、海浪干擾、雷達同頻干擾和雷達內(nèi)部噪聲干擾等，這些都會對目標的檢測識別帶來不利影響。雨雪干擾抑制是船用導航雷達的必備功能。雨雪干擾抑制主要是將接收到雷達回波數(shù)據(jù)的雨雪干擾分解、減弱，實現(xiàn)對雷達所在海面上濃密的雨雪干擾的抑制，使得雨雪不影響雷達使用人員對有效目標的判斷。目前的雨雪干擾抑制方法主要有中值濾波方法和STC控制。中值濾波通過對雷達回波進行中值濾波，剔除脈沖式雜波的干擾，減小離散點的虛警概率，達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其反射特性越強的特點，對回波數(shù)據(jù)進行STC控制，削減雨雪干擾的幅度，抑制雨雪干擾。中值濾波方法對離散點有一定作用，但檢測顯示結果與未濾波前比較變化較大，且沒有充分考慮雨雪干擾的特性，同時運算量過大。STC控制只考慮的雨雪干擾的幅度特性，對雨雪干擾有一定的抑制效果，但未考慮目標和雜波的分布區(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，運算量過大，或是未考慮目標與雜波的分布區(qū)別，抑制效果一般的問題。
[0004]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術方案實現(xiàn):一種基于移動求和偏差及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)包括導航雷達目標檢測的量程、雨雪干擾抑制的工作模式、強度及增益；
步驟2:根據(jù)步驟I中確定的導航雷達目標檢測的量程，得出回波數(shù)據(jù)的距離分辨率，距離分辨率的計算公式為:

【權利要求】
1.一種基于移動求和偏差及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)包括導航雷達目標檢測的量程、雨雪干擾抑制的工作模式、強度及增益； 步驟2:根據(jù)步驟I中確定的導航雷達目標檢測的量程，得出回波數(shù)據(jù)的距離分辨率，距離分辨率的計算公式為:
式中，表示距離分辨率,及afige表示當前作用量程，表示距離單元數(shù)，由前端信號處理得到； 步驟3:根據(jù)步驟I中確定的雨雪干擾抑制增益，得出移動求和偏差數(shù)據(jù)長度，其計算公式為:
式中表示移動求和偏差數(shù)據(jù)長度，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度，round O為四舍五入運算符，得到整數(shù)值； 步驟4:計算每一個回波數(shù)據(jù)的歸一化移動求和偏差系數(shù)，其中第i個回波數(shù)據(jù)的歸一化移動求和偏差系數(shù)為D(i) ,i = I,…，Nm ； 步驟5:利用計算得到的歸一化移動求和偏差系數(shù)對每一個回波數(shù)據(jù)進行加權得到新的回波數(shù)據(jù)幅度，其中第i個回波數(shù)據(jù)的加權計算公式為:
式中，S(i)表示第i個回波數(shù)據(jù)的原始幅度，S一new?表示第i個回波數(shù)據(jù)新的幅度，i = Nm ； 步驟6:計算每一個回波數(shù)據(jù)對應的STC加權值，其中第i個數(shù)據(jù)的STC加權值STC (i)的計算公式可表示為:.Gam X a +b xilog 10(i) +log10(le solijbon) - log W(Rae)I ,Gan >0
式中，loglOC)為10為底的對數(shù)運算符，為最大作用量程，a為增益間距，b為對數(shù)運算倍數(shù)，1 = 1,., Wm; 步驟7:判決比較完成雨雪干擾抑制。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于移動求和偏差及STC控制的雨雪干擾抑制方法，其特征在于:所述步驟4的具體過程為: (41)首先計算整個回波數(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個回波數(shù)據(jù)的原始幅度； (42)根據(jù)步驟3的移動求和偏差數(shù)據(jù)長度1_，計算每一個回波數(shù)據(jù)的移動求和值，其中第i個回波數(shù)據(jù)的移動求和值的計算公式為:
其中，3m G)表示第i個回波數(shù)據(jù)原始幅度的移動求和值，S (η)表示第η個回波數(shù)據(jù)的原始幅度； (43)得到每一個回波數(shù)據(jù)的移動求和偏差系數(shù)，其中第i個回波數(shù)據(jù)的移動求和偏差系數(shù)為C(f)，其計算公式為:
(44)再對每一個回波數(shù)據(jù)的移動求和偏差系數(shù)進行歸一化處理，得到歸一化移動求和偏差系數(shù)，其中第i個回波數(shù)據(jù)的歸一化移動求和偏差系數(shù)為D (i)，其計算公式為: D(i) =.' mas (O 其中，5=[C(r|,C(2),..-,C(Nat)],是由每一個回波數(shù)據(jù)的移動求和偏差系數(shù)組成的向量，max()為最大值運算符,表示取向量G中的最大值。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于移動求和偏差及STC控制的雨雪干擾抑制方法，其特征在于:所述步驟7的具體過程為: (71)利用新的回波數(shù)據(jù)幅度向量s_new進行CFAR算法檢測
,得到每一個回波數(shù)據(jù)的檢測門限，其中第i個回波數(shù)據(jù)的檢測門限為τα) (i = ls,,., M.)，其公式可表示為:
T(i) = 1；4 xZ(i)； 其中，Z(i)為CFAR檢測算法確定的第i個數(shù)據(jù)的判決值，'4為對應檢測算法虛警概率形成的標稱因子，具體數(shù)值確定方法可參考書籍《雷達手冊》和《雷達自動檢測與恒虛警處理》； (72)利用步驟6得到的STC加權值對每一個回波數(shù)據(jù)的檢測門限進行加權，其中第i個回波數(shù)據(jù)的檢測門限T(i)的加權計算公式為: —_) = _ Ο(ι); (73)最后通過比較新的回波數(shù)據(jù)的幅度值S_new⑴和檢測門限的加權值T_new(i)，完成雨雪干擾抑制的比較判斷，其中第i個新的回波數(shù)據(jù)幅度的判決比較公式為:
其中Res(i)為第i個數(shù)據(jù)的判決結果。
【文檔編號】G01S7/36GK104133197SQ201410375937
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權日:2014年8月1日
【發(fā)明者】張鑫, 何奎, 唐浩, 彭祥龍, 張翼周 申請人:成都天奧信息科技有限公司