一种运动平台地杂波抑制的方法与流程

本发明涉及雷达信号处理领域，尤其涉及一种运动平台地杂波抑制的方法。

背景技术：

1、在现代瞬息万变的战场环境下，机动能力、隐蔽能力、生存能力是对战场上所有武器装备提出的基本要求。特别是对获取战场空情信息的地面情报雷达而言，随时都面临着反辐射导弹的威胁，其在实际作战中生存能力尤为重要。当前大多地面情报雷达采用固定的工作方式，存在机动性差、隐蔽性差、工作环境受限的问题。相比固定站雷达，具备行进间探测技术的车载地面情报雷达，依靠其机动探测性能，可以机动灵活运动，并有效地避免敌方精确制导武器的打击，被侦察和攻击的可能性大大降低。

2、当雷达放置在运动平台上，地杂波本身也成了“运动”杂波了，具有一定的多普勒频率，其多普勒频率随着平台速度以及杂波单元相对于雷达的方位和仰角而变化。为了保证杂波抑制效果，传统方法是对雷达平台运动速度进行实时补偿，使波束主瓣收到的地杂波的多普勒频率近似为零，然后再采用常规的多普勒滤波方法进行地杂波抑制。

3、传统方法尽管能够做到对车速实时补偿，但补偿后相当于把雷达波束主瓣最大值方向的地杂波的多普勒频率变为零，而雷达天线的波束有一定宽度，主瓣其他方向的地杂波的多普勒频率则不为零(在零附近)，这就相当于把雷达杂波的谱宽给展宽了，且雷达天线的波束主瓣越宽，雷达杂波的谱展宽得越宽，杂波抑制效果越差，同时对车速实时补偿运算量较大，工程实施难度也较大。

4、因此需要一种能在地面情报雷达行进间工作时，对频谱展宽的地杂波进行抑制的方法，同时需要具有低运算量的特点。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种运动平台地杂波抑制的方法。本发明的方法包括在整个多普勒通道内综合利用mti级联fft方法和数字综合算法，在地杂波附近的带通滤波器组，采用数字综合算法设计自适应滤波器，滤波器的凹口根据运动平台速度自适应变化，滤波器还具有深零陷、低副瓣特点，能够抑制运动平台不同速度下的地杂波，而另一部分的带通滤波器组则采用mti级联fft的方法设计得到，以降低运算量。本发明具有通用性、计算效率高、工程上易实现等优点，并用于某型号雷达，得到了成功验证。

2、本发明的技术方案是：一种运动平台地杂波抑制的方法，包括以下步骤：

3、步骤1：获取雷达回波信号，并设定相参积累脉冲个数为m。

4、此步骤的有益效果是使用相参的脉冲串回波，通过地杂波和运动目标在频谱上的区别，抑制地杂波，提高目标检测信噪比。

5、步骤2：确定采用数字综合算法设计的自适应滤波器个数为2n，采用动目标显示级联快速傅里叶变换方法设计的mti级联fft的滤波器个数为m-2n，其中n取值范围在小于等于

6、此步骤的有益效果是在地杂波附近的滤波器组采用数字综合算法设计自适应滤波器，使得在这个区域的脉冲频率响应有高的主瓣和低的副瓣及深的零陷，在中间频段的滤波器组采用mti级联fft的设计方法，使得这个频率范围内的滤波器有少的运算量，且能比较好的检测目标，该方法使得最终得到的滤波器组有比较好的滤波效果，且能有效减少运算量。

7、步骤3：对前n个滤波器和后n个滤波器分别采用数字综合算法设计自适应滤波器,通过前n个滤波器和后n个滤波器对m个相参积累脉冲进行滤波，得到自适应相参积累结果。

8、此步骤的有益效果是采用数字综合算法设计自适应滤波器，在抑制杂波的同时，具有低副瓣特点，这样有利于抑制频谱展宽的地杂波。数字综合算法基于自适应阵列理论，在滤波器频率响应的副瓣区放置大量干扰信号(每个干扰信号具有相应的频率)，通过改变干扰信号的功率强度来自适应地控制滤波器频率响应的副瓣电平。同时根据运动平台速度，自适应调整滤波器凹口，使滤波器的凹口自适应地对准天线主瓣所对应的多普勒频率处，也就是对准天线主瓣杂波，并使凹口也相应展宽，与主瓣杂波的频谱展宽相适应，加宽滤波器凹口的同时，凹口深度仍然保持较深，使得自适应滤波器在杂波区的频率响应有高的主瓣和低的副瓣及深的零陷，这样就可以有效的实现运动平台下对地杂波的抑制。

9、步骤4：对中间的m-2n个滤波器采用动目标显示mti级联fft的滤波器的设计方法(一般情况下mti采用3脉冲对消)，进而得到m-2n个mti级联fft的滤波器的频率响应,通过m-2n个mti级联fft的滤波器对m个相参积累脉冲进行滤波，得到常规相参积累结果。

10、此步骤的有益效果是在非杂波区采用mti级联fft的滤波器组，该滤波器组并不需要实时计算，而是事先算好以后存在存储器中，在计算时从存储器中实时读取，所以这种方法大大降低了运算量和复杂度，以便于工程应用。

11、步骤5：最终得到整个脉冲重复周期内的动目标检测滤波器组，得到m阶滤波器mtd结果，且前n个滤波器和后n个fir滤波器分别为2n个数字综合算法自适应滤波器对应的输出频率响应，中间的m-2n个滤波器分别为m-2n个mti级联fft的滤波器的频率响应。

12、此步骤的有益效果是综合两种滤波器设计方法，既能自适应抑制不同运动速度下的地杂波，又能降低复杂度和运算量，便于工程实施。

13、本发明的有益效果是针对车载地面情报雷达在行进间工作时的地杂波抑制，采用一种综合的动目标检测滤波器设计方法，以保证杂波抑制效果，提高雷达的检测性能，解决了传统速度补偿方法带来的杂波抑制效果不佳，运算量大，工程难实现等问题。

14、该种综合的动目标检测滤波器设计方法是一种在整个通道内综合利用mti级联fft方法和数字综合算法，其中对于地杂波附近的带通滤波器组，采用数字综合算法，而另一部分的带通滤波器组则采用mti级联fft的方法设计得到。在地杂波附近的滤波器组采用数字综合算法，使得在这个区域的脉冲频率响应有高的主瓣和低的副瓣及深的零陷，在中间频段的滤波器组采用mti级联fft的设计方法，使得这个频率范围内的滤波器有少的运算量，且能比较好的检测目标，该方法使得最终得到的滤波器组有比较好的滤波效果，且能有效减少运算量。

技术特征：

1.一种运动平台地杂波抑制的方法,其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种运动平台地杂波抑制的方法,其特征在于：n等于

3.根据权利要求1所述的一种运动平台地杂波抑制的方法,其特征在于：l个干扰信号频率覆盖多普勒频率响应的整个周期，对脉冲重复频率fr进行l等分，通常l是n的整数倍。

4.根据权利要求1所述的一种运动平台地杂波抑制的方法,其特征在于：l＝2n即可。

5.根据权利要求1所述的一种运动平台地杂波抑制的方法,其特征在于：滤波器频率响应的副瓣电平处低于主瓣峰值60db。

技术总结
本发明涉及雷达信号处理领域，尤其涉及一种运动平台地杂波抑制的方法。本发明的方法包括在整个多普勒通道内综合利用MTI级联FFT方法和数字综合算法，在地杂波附近的带通滤波器组，采用数字综合算法设计自适应滤波器，滤波器的凹口根据运动平台速度自适应变化，滤波器还具有深零陷、低副瓣特点，能够抑制运动平台不同速度下的地杂波，而另一部分的带通滤波器组则采用MTI级联FFT的方法设计得到，以降低运算量。

技术研发人员：李飞,高伟,龙文武,袁银茹,宋慧,陈钟
受保护的技术使用者：武汉滨湖电子有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/30