一种强杂波下参差MTI模式折叠杂波剔除方法技术

对于参差MTI模式，单个远区目标经折叠进入观测区会形成多个虚假点，严重影响雷达虚警抑制与雷达探测。针对参差MTI模式在强杂波环境下的抗折叠杂波需求，本发明专利技术提出了一种基于MTI对消后过检测点位置组合的折叠异步判定与剔除方法，首先根据参差MTI波形的脉冲间隔预先计算出折叠回波进入观测区时出现位置情况，并描述为0

【技术实现步骤摘要】
一种强杂波下参差MTI模式折叠杂波剔除方法


[0001]本专利技术属于信号抗干扰领域，具体涉及一种强杂波下参差MTI模式折叠杂波剔除方法。

技术介绍

[0002]雷达通过发射接收电磁波实现对目标空间及运动信息的测量，在雷达接收回波中，除了目标回波外往往还伴随着杂波能量，为了在杂波下检测感兴趣的目标，雷达需要使用具有杂波对消能力的工作模式，如MTI、MTD/PD等。MTI、MTD/PD 模式可以较好的抑制来自于无距离模糊探测区域的杂波，但是由于如大气波导等原因，雷达还可能接收到来自无模糊探测区域外的折叠杂波（如舰载雷达在海面经常会受到视距外油井、锚场等强折叠杂波的影响）。对于杂波折叠问题，现役雷达主要有两种应对措施：方案一，对于MTD/PD（以及等周期MTI），可通过增加填充脉冲的方式保证折叠杂波的慢时间回波结构，避免影响多普勒滤波器响应特性，保证对消效果；方案二，通过对比多接收波门回波的幅度差异进行折叠异步判断（折叠情况第一个接收波门内没有回波），进而实现折叠杂波剔除。
[0003]现役雷达在MTI模式时通常采用参差脉冲间隔以拓展MTI滤波器响应通带的最大速度覆盖范围，此时上述基于填充脉冲的抗折叠杂波方案将不再适用（仅适用于等脉冲间隔波形）。而在强杂波环境下，近区杂波能量往往远大于折叠杂波，使现有折叠异步判断逻辑无法识别出折叠杂波在多接收波门内的幅度差异。此外，对于特定频段雷达，向站民航等目标由于引擎调制等原因本就会使多脉冲回波存在一定起伏，现有基于多波门回波幅度差异的折叠异步判断逻辑有可能错将此类真实目标判定为折叠目标，造成目标损失（或者为了避免损失，需要增大折叠判断门限，牺牲折叠杂波剔除能力）。综上所述，现役雷达在强杂波环境下使用参差MTI模式缺少有效的抗折叠杂波手段。特别的，对于参差MTI模式，单个远区目标经折叠进入观测区会形成多个虚假点，严重影响雷达虚警抑制与雷达探测。

技术实现思路

[0004]针对参差MTI模式在强杂波环境下的抗折叠杂波需求，本专利技术提出了一种基于MTI对消后过检测点位置组合的折叠异步判定与剔除方法，首先根据参差MTI波形的脉冲间隔预先计算出折叠回波进入观测区时出现位置情况，并描述为0
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1参考序列。之后，直接对MTI对消后输出进行低门限类CFAR检测筛选，并将过检点位置表征为0
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1过检序列。最后，将0
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1过检序列与参考序列进行卷积计算获得折叠置信度序列，根据折叠置信度序列判断是否存在折叠回波以及折叠回波的位置，最终实现折叠杂波剔除。本专利技术基于MTI对消后过检测点位置关系判断是否存在折叠异步，因此基本不受近区强杂波影响。包括如下步骤：10）折叠位置参考序列计算：根据参差MTI波形脉冲间隔，预先计算出折叠回波进入观测区时出现位置情况，并描述为0
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1参考序列，其中，M为参差MTI滑窗次数，N为接收波门内距离单元数，；
20）MTI对消：对脉压后回波进行MTI对消，得到M组滑窗对消输出结果；30）多通道类CFAR筛选：对M组滑窗对消输出结果进行低门限CFAR检测，并增加目标保护机制，筛选出潜在折叠点位置，描述为过检序列，其中；40）置信序列计算：将过检序列与参考序列进行归一化卷积运算，得到用于判定是否存在折叠以及折叠位置的置信度序列：其中，表示参考序列的第m行，表示参考序列的第m行，为中表征独立目标的个数，表示序列卷积运算；50）折叠判断及剔除：将置信序列与预定的置信门限进行比较，，并根据置信序列的过门限点确定折叠回波位置实现剔除。
[0005]进一步地，所述步骤（10）中参考序列计算包括：11）折叠位置遍历：使回波逐渐增加延迟，直至第m个脉冲回波均落入第m+q个接收波门内，q为回波折叠次数；12）参考序列计算：根据选取的折叠回波情况，以及MTI滑窗长度计算各滑窗MTI输出折叠位置的参考序列，记为，其中，M为参差MTI滑窗次数，N为接收波门内距离单元数；13）参考序列扩展：考虑到折叠回波可能来自高速目标，其回波位置在脉冲间有可能发生跨距离门走动，针对该情况需要对折叠位置参考序列进行扩展，即：。
[0006]进一步地，所述步骤（30）具体包括：31）检测门限选取：为了保证放出潜在的折叠点，采用较低门限，假定后续目标检测使用门限为thd，则多通道类CFAR筛选的门限为：其中，max（A，B）表示在A和B之间取大；32）过检峰值点筛选：保留过门限的峰值点，形成M个0
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1过检序列，；
33）目标保护机制：屏蔽在相同距离单元各脉冲回波同时过检的点，即上式中，表示相乘运算（即逻辑与）。
[0007]本专利技术的有益效果在于：与现有技术相比：（1）参差MTI模式在强杂波环境下，折叠回波可能因为落在强杂波区而无法在各接收波门间表现出足够的幅度差异，使现有基于多接收波门回波幅度的折叠异步判断方法失效。本专利技术直接基于MTI对消后结果进行折叠异步判断，大幅降低了强杂波背景的影响，可实现更彻底的折叠杂波剔除；（2）现有折叠异步判断方法有可能将向站民航等存在脉间回波幅度调制的目标错误的判定为折叠目标（或为了避免误判，需要增大折叠判定门限，降低折叠杂波判定灵敏度）。本专利技术基于MTI过检点位置关系进行折叠异步判断，在实现折叠杂波抑制的同时基本不会对此类目标造成影响。
附图说明
[0008]图1是本专利技术的技术流程图。
[0009]图2是折叠0
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1参考序列的示例。
[0010]图3是多通道类CFAR检测筛选的示例。
[0011]图4是折叠置信度序列计算结果示例。
[0012]图5是折叠杂波位置确定过程示例。
[0013]图6是折叠杂波剔除前后的检测结果对比图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明，如图1所示，一种强杂波下参差MTI模式折叠杂波剔除方法，包括如下步骤：10）折叠位置参考序列计算：根据参差MTI波形脉冲间隔，预先计算出折叠回波进入观测区时出现位置情况，将折叠位置表示为0
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1位置参考序列并存储。
[0015]图2给出了一组7滑5（即3脉冲对消，滑窗5次，总计7脉冲）参差MTI的计算结果，参差MTI一个处理周期内发射7个脉冲，脉冲间隔依次为[1209, 1140, 1100, 1358, 1100, 1120]us，采样频率为5MHz，波门内采样点数为N=2990。所述折叠位置参考序列计算过程包括以下步骤：11）折叠位置遍历：使回波逐渐增加延迟，直至第m个脉冲回波均落入第m+q个接收波门内，q为回波折叠次数。图2a给出了回波发生q=1次折叠后落入各接收波门内的位置情况。
[0016]（注：1，折叠回波根据具体延迟不同，折叠出现的绝对位置会有差异，但对于确定的折叠次数，折叠点相对位置关系不变，因此对于给定折叠次数q只需要选取满足上述条件的1种情况即可，图2结果为所有回波恰好刚进入下一个接收波门的特例；2，实际应用中，高
次折叠回波幅度通常较弱，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强杂波下参差MTI模式折叠杂波剔除方法，其特征在于：包括如下步骤：10）折叠位置参考序列计算：根据参差MTI波形脉冲间隔，预先计算出折叠回波进入观测区时出现位置情况，并描述为0
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1参考序列，其中，M为参差MTI滑窗次数，N为接收波门内距离单元数，；20） MTI对消：对脉压后回波进行MTI对消，得到M组滑窗对消输出结果；30）多通道类CFAR筛选：对M组滑窗对消输出结果进行低门限CFAR检测，并增加目标保护机制，筛选出潜在折叠点位置，描述为过检序列，其中；40）置信序列计算：将过检序列与参考序列进行归一化卷积运算，得到用于判定是否存在折叠以及折叠位置的置信度序列：其中，表示参考序列的第m行，表示参考序列的第m行，为中表征独立目标的个数，表示序列卷积运算；50）折叠判断及剔除：将置信序列与预定的置信门限进行比较，，并根据置信序列的过门限点确定折叠回波位置实现剔除。2.根据权利要求1所述的一种强杂波下参差MTI模式折叠杂波剔除方法，其特征在于，所述步骤（10）中参考序列计...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵德华，王宁，周明，刘国庆，王亚峰，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十四研究所，
类型：发明
国别省市：