专利名称：脉冲检测门限计算模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种脉冲检测门限计算模块，属雷达脉冲信号侦察和截获装置技术领 域。
背景技术：
雷达对抗是获取敌方雷达以及武器系统信息，破坏或扰乱敌方雷达或武器系统正 常工作的战术或技术。雷达对抗的特点是宽频带，瞬时信号检测，信号参数测量和高速信号 处理。实际就是在大的噪声环境中对雷达目标信号进行快速截获和分析。信号截获是后续 信号分析和处理的前提条件。无论采用什么形式的信号接收机，信号截获最终都需要根据 一定准则确定一个门限值，根据这个们限值判定信号的存在，获取雷达脉冲数据，然后进行 分析处理，做出对抗决策。在这个过程中，过高的门限使得截获概率降低或者使探测距离缩 短，过低的门限则使得接收机虚警概率过大。因此，如何兼顾两者的要求，以获得脉冲检测 最佳门限，是雷达对抗中一个重要技术环节。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够根据外界环境的变化和设定的虚警要求，对平稳或 准平稳随机信号中的脉冲信号，实时动态地计算最佳门限，以实现对脉冲信号最佳检测的 脉冲检测门限计算模块。为了实现上述发明目的，其具体技术方案是一种脉冲检测门限计算模块，包括有 序连接的噪声去相关模块、噪声去直流模块、噪声去野值模块、噪声均方根模块、脉冲预处 理模块、脉冲消除模块、噪声均值模块和门限输出模块；有噪视频脉冲信号分别输入至噪声 去相关模块、脉预处理模块和脉冲消除模块；噪声去相关模块、噪声去直流模块、噪声去野 值模块和噪声均方根模块依次连接；噪声均方根模块分别输出至噪声去野值模块、脉冲消 除模块和门限输出模块；脉冲预处理模块、脉冲消除模块、噪声均值模块和门限输出模块依 次连接。本发明的脉冲检测门限计算模块能够实时动态地、高精度地计算出噪声的特征值 均值和方差，然后根据设定的虚警要求，获得脉冲检测最佳门限，实现对脉冲信号的最佳截 获；且便于在可编程器件中实现。
图1是本发明的电原理图。
具体实施例方式如图1所示，本发明的脉冲检测门限计算模块，包括有序连接的噪声去相关模块、 噪声去直流模块、噪声去野值模块、噪声均方根模块、脉冲预处理模块、脉冲消除模块、噪声 均值模块和门限输出模块。待检测的有噪视频脉冲信号分别输入至噪声去相关模块1、脉预处理模块5和脉冲消除模块6。噪声去相关模块、噪声去直流模块2、噪声去野值模块3和 噪声均方根模块4依次连接；噪声均方根模块分别输出至噪声去野值模块、脉冲消除模块 和门限输出模块8 ；脉冲预处理模块、脉冲消除模块、噪声均值模块7和门限输出模块依次 连接。噪声去相关模块1利用时间抽取的方式，合理消除噪声视频信号序列的相关性。 其原理为随机数字序列相邻点之间的相关性随时间间隔的增大而减小，对随机数字序列 进行抽取，当抽取间隔足够大时，可以认为抽取后的两点之间不再具有相关性，而是相互独立的。噪声去直流模块2利用差分法消除视频噪声视频信号中的直流成分。其原理为 若一数字序列包含直流成分，则相邻的两个点之差就会把直流成分去掉。噪声去野值模块3利用噪声概率分布特性，高于若干倍噪声均方根值的噪声值可 以看成是异常值而丢弃。其原理为包含信号的随机噪声序列经过差分运算以后，信号的边 沿会产生幅度很大的短脉冲，具有极宽的频谱，使噪声的能量增大，即噪声的均方根值和实 际情况相比会变大，这是由信号引起的干扰，必须排除。排除以后，就得到噪声功率和实际 情况非常近似的均值为零的随机噪声信号。噪声均方根模块4利用无限冲击响应滤波器对噪声平方后的值进行平滑滤波后 用逐次逼近法求出平方根值。其原理为首先把噪声去野值模块的输出进行平方处理，然后 用一带宽极窄的无限冲击低通响应滤波器进行滤波，得到噪声的均方值，最后把这一均方 值求平方，得到噪声的均方根值。脉冲预处理模块5利用无限冲击响应滤波器对包含脉冲的噪声脉冲信号进行滤 波。其原理为把包含信号的噪声序列输入一带宽极窄的无限冲击低通响应滤波器进行滤 波，由于无限冲击响应滤波器的相位滞后特性，得到一个包含畸变脉冲信号的噪声序列，脉 冲的上升沿变得缓慢，其输出可以看成是对噪声均值的依次粗略逼近。脉冲消除模块6利用脉冲预处理模块的输出加上噪声均方根模块输出的均方根 的若干倍作为判决门限，对于大于此门限的噪声脉冲信号被认为异常值而加以丢弃。其原 理为脉冲预处理模块输出的畸变的脉冲信号和原始噪声中的脉冲信号相比，上升沿缓慢， 利用这个差别和噪声的影响，把模块输出的均方根的若干倍作为判决门限，对于大于此门 限的噪声脉冲信号被认为异常值而加以丢弃。这样就可以把原始视频信号中的大部分脉冲 成分消除。得到只包含部分脉冲成分的准噪声。噪声均值模块7利用无限冲击响应滤波器对消除脉冲后的噪声信号进行滤波。其 原理为利用一带宽极窄的无限冲击低通响应滤波器对脉冲消除模块输出的保留数据进行 滤波，所得结果就是噪声的准均值。把脉冲消除模块和噪声均值模块级连，可以无限制的逼近噪声的真实值。在本实 施例中，脉冲消除模块和噪声均值模块级连两次。若需要更精确的逼近，则可以采用两级以 上的级连。门限输出模块8利用噪声均值模块的输出加上噪声均方根模块的输出作为其输 出。其原理为门限电平为噪声的均值加上噪声均方根值乘以一系数，大于该电平的值认为 是脉冲信号，反之则认为是噪声。本发明主要技术指标和参数设置有关，一般情况下可以达到如下指标
噪声均方根值误差士 3LSB。噪声均值误差士 3LSBC
权利要求
脉冲检测门限计算模块，其特征在于包括有序连接的噪声去相关模块(1)、噪声去直流模块(2)、噪声去野值模块(3)、噪声均方根模块(4)、脉冲预处理模块(5)、脉冲消除模块(6)、噪声均值模块(7)和门限输出模块(8)；有噪视频脉冲信号分别输入至噪声去相关模块、脉预处理模块和脉冲消除模块；噪声去相关模块、噪声去直流模块、噪声去野值模块和噪声均方根模块依次连接；噪声均方根模块分别输出至噪声去野值模块、脉冲消除模块和门限输出模块；脉冲预处理模块、脉冲消除模块、噪声均值模块门限输出模块依次连接。
2.根据权利要求1所述的脉冲检测门限计算模块，其特征在于所述噪声去相关模块(1)利用时间抽取的方式，合理消除噪声视频信号序列的相关性。
3.根据权利要求1所述的脉冲检测门限计算模块，其特征在于所述噪声去直流模块(2)利用差分法消除视频噪声视频信号中的直流成分。
4.根据权利要求1所述的脉冲检测门限计算模块，其特征在于所述噪声去野值模块(3)利用零均值噪声概率分布特性，高于若干倍噪声均方根值的噪声值可以看成是异常值 而丢弃。
5.根据权利要求1所述的脉冲检测门限计算模块，其特征在于所述噪声均方根模块(4)利用无限冲击响应滤波器对噪声平方后的值进行平滑滤波后用逐次逼近法求出平方根值。
6.根据权利要求1所述的脉冲检测门限计算模块，其特征在于所述脉冲预处理模块(5)利用无限冲击响应滤波器对有噪视频脉冲信号进行滤波。
7.根据权利要求1所述的脉冲检测门限计算模块，其特征在于所述脉冲消除模块(6) 利用脉冲预处理模块的输出加上噪声均方根模块输出的均方根值乘以适当系数作为判决 门限，对于大于此门限的有噪视频信号被认为异常值而加以丢弃。
8.根据权利要求1所述的脉冲检测门限计算模块，其特征在于所述噪声均值模块(7) 利用无限冲击响应滤波器对脉冲消除模块输出的噪声信号进行滤波。
9.根据权利要求1所述的脉冲检测门限计算模块，其特征在于所述门限输出模块(8) 利用噪声均方根模块的输出乘以系数后加上噪声均值模块的输出作为其输出。
全文摘要
本发明公开了一种脉冲检测门限计算模块，其包括有序连接的噪声去相关模块、噪声去直流模块、噪声去野值模块、噪声均方根模块、脉冲预处理模块、脉冲消除模块、噪声均值模块和门限输出模块；有噪视频脉冲信号分别输入至噪声去相关模块、脉预处理模块和脉冲消除模块；噪声去相关模块、噪声去直流模块、噪声去野值模块和噪声均方根模块依次连接；噪声均方根模块分别输出至噪声去野值模块、脉冲消除模块和门限输出模块；脉冲预处理模块、脉冲消除模块、噪声均值模块门限输出模块依次连接。能实时动态、高精度地计算出噪声的特征值均值和方差，然后根据设定的虚警要求，获得脉冲检测最佳门限，实现对脉冲信号的最佳截获；且便于在可编程器件中实现。
文档编号G01S7/487GK101887115SQ20101021583
公开日2010年11月17日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者卢玉杰, 张卫清, 王冰, 罗进川, 陈勇 申请人:中国电子科技集团公司第三十八研究所