一种干扰抑制方法以及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种干扰抑制方法以及相关装置，本发明专利技术的干扰抑制方法包括：对原始回波信号进行处理，得到所述原始回波信号对应的二维时频图；对所述二维时频图进行检测，得到宽带干扰区域；对所述宽带干扰区域进行重构，得到重构回波信号。该方法能够有效抑制宽带干扰。该方法能够有效抑制宽带干扰。该方法能够有效抑制宽带干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种干扰抑制方法以及相关装置


[0001]本专利技术属于信号处理领域，尤其是涉及一种干扰抑制方法以及相关装置。

技术介绍

[0002]合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一种性能优异的高分辨率成像雷达。由于其具备全天时、全天候、大范围探测的能力，已广泛应用于军事领域（战略情报侦查、战区的动态监视、目标的识别跟踪等）和民用领域（地图测绘、海洋冰川检测、资源勘查等）。近几年，随着电磁环境的愈加复杂，SAR回波信号中会不可避免的混入射频干扰信号，这对SAR高精度成像和目标探测能力造成了严重的影响。一方面，射频噪声的存在会降低SAR回波质量，使多普勒参数估计精度下降，导致SAR图像模糊和失焦；另一方面，当大功率射频噪声存在时，SAR图像结果可能遭到严重破坏，从而丢失大量有用目标信息。因此，研究一种有效的SAR干扰抑制方法以恢复损坏的SAR回波信号具有重要应用价值。根据干扰信号的带宽，可将其分为窄带干扰（Narrow
‑
Band interference, NBI）和宽带干扰（Wide
‑
Band interference, WBI）。对于NBI，其带宽只占据有效信号带宽的一小部分，因此通过时域或频域分析方法能够获得较好的干扰抑制效果，如频域陷波法、子空间投影法、经验模态分解法等。而对于WBI，由于其在时域和频域均与有用目标信号高度重叠，因此抑制WBI相对复杂。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种干扰抑制方法以及相关装置，该方法能够有效抑制宽带干扰。
[0004]第一方面，本申请提供一种干扰抑制方法，包括：确定窗口长度；利用短时傅里叶变换方法基于所述窗口长度对原始回波信号进行处理，得到二维时频图；对所述二维时频图进行检测，得到宽带干扰区域；对所述宽带干扰区域进行重构，得到重构回波信号。
[0005]其中，所述窗口长度与所述二维时频图的频率分辨率以及时间分辨率相关。
[0006]其中，所述确定窗口长度的步骤，包括：利用短时傅里叶变换方法基于初始标准差对所述原始回波信号进行处理，得到第一初始结果，所述初始标准差基于所述原始回波信号的采样频率确定；计算所述第一初始结果的一阶微分结果和二阶微分结果；利用所述一阶微分结果和所述二阶微分结果计算所述原始回波信号的调频率估计值集合；对所述调频率估计值集合中的所述调频率估计值进行加权平均，基于加权平均的结果确定预测标准差，所述预测标准差小于第一阈值，则确定所述预测标准差为所述窗口长度。
[0007]其中，所述对所述二维时频图进行检测，得到宽带干扰区域的步骤，包括：确定门限值，所述门限值与所述宽带干扰区域的精度相关；利用宽带检测算法基于所述门限值对所述二维时频图进行检测，得到宽带干扰区域。
[0008]其中，所述确定门限值的步骤，包括：利用初始瑞利分布参数计算得到初始门限值；所述初始瑞利分布参数基于所述二维时频图确定；基于所述初始门限值以及所述二维时频图确定时频掩膜矩阵，并基于时频掩膜矩阵确定互补时频掩膜矩阵；基于所述二维时
频图以及所述互补时频掩膜矩阵确定预测瑞利分布参数；基于所述预测瑞利分布参数确定最终门限值，所述最终门限值小于第二阈值，则确定所述最终门限值为所述门限值。
[0009]其中，所述对所述宽带干扰区域进行重构，得到重构回波信号的步骤，包括：确定压缩参数；利用所述压缩参数对所述时频掩膜矩阵进行精细化处理，得到细化后的时频掩膜矩阵；基于所述压缩参数对所述细化后的时频掩膜矩阵进行重构，得到重构回波信号。
[0010]其中，所述确定压缩参数的步骤，包括：定义频率分辨矩阵以及时间分辨矩阵；其中，所述频率分辨矩阵包括与所述二维时频图对应的频率分辨参数，所述时间分辨矩阵包括与所述二维时频图对应的时间分辨参数；基于所述频率分辨矩阵以及所述时间分辨矩阵构建参考矩阵，所述参考矩阵的大小基于所述频率分辨矩阵的大小以及所述时间分辨矩阵的大小确定；基于所述参考矩阵确定所述压缩参数。
[0011]第二方面，本申请提供一种干扰抑制装置，包括：确定模块，用于确定窗口长度；处理模块，用于利用短时傅里叶变换方法基于所述窗口长度对所述原始回波信号进行处理，得到二维时频图；检测模块，用于对所述二维时频图进行检测，得到宽带干扰区域；重构模块，用于对所述宽带干扰区域进行重构，得到重构回波信号。
[0012]第三方面，本申请提供一种电子设备，包括相互耦接的处理器以及存储器，其中，所述存储器用于存储实现上述任一项所述的方法的程序指令；所述处理器用于执行所述存储器存储的所述程序指令。
[0013]第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，存储有程序文件，所述程序文件能够被执行以实现上述任一项所述的方法。
[0014]本专利技术的有益效果，区别于现有技术的情况，本专利技术的干扰抑制方法包括：对原始回波信号进行处理，得到所述原始回波信号对应的二维时频图；对所述二维时频图进行检测，得到宽带干扰区域；对所述宽带干扰区域进行重构，得到重构回波信号。该方法能够有效抑制宽带干扰。
附图说明
[0015]图1为本专利技术干扰抑制方法的第一实施例的流程示意图；图2为窗口长度确定方法的一实施例的流程示意图；图3为门限值确定方法的一实施例的流程示意图；图4为压缩参数确定方法的一实施例的流程示意图；图5为本专利技术干扰抑制装置的第一实施例的结构示意图；图6为本专利技术电子设备的一实施例的结构示意图；图7为本专利技术计算机可读存储介质的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0016]为了进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对本专利技术进行详细说明。有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本专利技术的技术方案加以限制。
[0017]本专利技术的目的在于提供一种基于高精度时频表示的SAR宽带干扰抑制方法，在采用具有自适应窗宽的STFT(短时傅里叶变换，short
‑
time Fourier transform)进行二维时频表示的基础上，构建WBI的时频掩膜，设计掩膜二阶多重同步压缩变换（the Masked Second
‑
order Multisynchrosqueezing Transform，MSST2）方法，实现对回波进行高分辨率时频分析，对时频掩膜进行细化处理，并高精度重构WBI，恢复SAR有用信号。
[0018]具体请参见图1，图1为本专利技术干扰抑制方法的第一实施例的流程示意图，具体包括：步骤S11：确定窗口长度。
[0019]步骤S12：利用短时傅里叶变换方法基于所述窗口长度对原始回波信号进行处理，得到二维时频图。
[0020]具体的，对原始回波信号进行自适应窗宽的短时傅里叶变换（STFT），得到对应的二维时频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干扰抑制方法，其特征在于，包括：确定窗口长度；利用短时傅里叶变换方法基于所述窗口长度对原始回波信号进行处理，得到二维时频图；对所述二维时频图进行检测，得到宽带干扰区域；对所述宽带干扰区域进行重构，得到重构回波信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述窗口长度与所述二维时频图的频率分辨率以及时间分辨率相关。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定窗口长度的步骤，包括：利用短时傅里叶变换方法基于初始标准差对所述原始回波信号进行处理，得到第一初始结果，所述初始标准差基于所述原始回波信号的采样频率确定；计算所述第一初始结果的一阶微分结果和二阶微分结果；利用所述一阶微分结果和所述二阶微分结果计算所述原始回波信号的调频率估计值集合；对所述调频率估计值集合中的所述调频率估计值进行加权平均，基于加权平均的结果确定预测标准差，所述预测标准差小于第一阈值，则确定所述预测标准差为所述窗口长度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述二维时频图进行检测，得到宽带干扰区域的步骤，包括：确定门限值，所述门限值与所述宽带干扰区域的精度相关；利用宽带检测算法基于所述门限值对所述二维时频图进行检测，得到宽带干扰区域。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定门限值的步骤，包括：利用初始瑞利分布参数计算得到初始门限值；所述初始瑞利分布参数基于所述二维时频图确定；基于所述初始门限值以及所述二维时频图确定时频掩膜矩阵，并基于时频掩膜矩阵确定互补时频掩膜矩阵；基于所述二维时频图以及所述互补时频掩膜矩阵确定预测瑞利分布参数；基于所述预测瑞利分布参数确定最终门...

【专利技术属性】
技术研发人员：周峰，田甜，韩文畅，李建鑫，樊伟伟，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：