一种基于时频谱能量分布与奇异值分解的海杂波抑制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于时频谱能量分布与奇异值分解的海杂波抑制方法，包括：对回波信号进行STFT得到时频谱，计算每一时频点的瞬时能量；等分时频谱的频率区间，计算每个时间点下频率子区间占总频率区间的能量占比；针对每个时间点，选取能量占比最大的频率子区间的幅度均值作为滤波阈值，用阈值对该时间点下的时频点进行滤波；对滤波后的时频谱进行逆短时傅里叶变换，并对得到的回波信号矩阵进行奇异值分解；从奇异值分解结果中选取表征杂波的奇异值集合，基于奇异值集合构建信号子空间矩阵；将回波信号矩阵投影到信号子空间矩阵中，得到抑制杂波后的回波信号。本发明专利技术在强海杂波环境下实现有效海杂波抑制，提升了雷达对弱目标的检测能力。检测能力。检测能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时频谱能量分布与奇异值分解的海杂波抑制方法


[0001]本专利技术属于雷达
，具体涉及一种基于时频谱能量分布与奇异值分解的海杂波抑制方法。

技术介绍

[0002]在雷达处理接收到的信号时，杂波成分会对目标信号的检测产生不良影响，若不加以抑制，则无法准确有效地发现目标。因此，如何有效地对杂波进行抑制，提升强杂波环境下慢动目标的检测性能，意义十分重大。
[0003]在真实海杂波环境中，海杂波干扰强度大，雷达面临的干扰种类复杂，频谱中心频率变化大，往往还具有非高斯、非平稳特性。同时海面上低速目标多普勒频移较小，与强杂波及低频杂波在多普勒域存在严重交叠。
[0004]现有技术中，传统的杂波抑制方法如MTI(MovingTarget Indication，动目标显示)及MTD(MovingTargets Detection，动目标检测)算法可从时域或频域上滤除杂波，但进行慢动目标检测时，当目标与零频杂波在多普勒域严重交叠时，难以区分目标与杂波信号。两脉冲对消等基于频域滤波器的杂波抑制方法中，当目标与零频杂波在多普勒域存在严重本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时频谱能量分布与奇异值分解的海杂波抑制方法，其特征在于，包括：A、对包含杂波的回波信号进行短时傅里叶变换，得到所述回波信号的时频谱，并计算时频谱的每一时频点的瞬时能量；B、等分时频谱的频率区间，针对时频谱的每个时间点，计算该时间点下的每个频率子区间占总频率区间的能量占比；C、针对时频谱的每个时间点，选取该时间点下能量占比最大的频率子区间的幅度均值作为滤波阈值，并用该滤波阈值对该时间点下的时频点进行滤波，得到滤波后的时频谱；D、对滤波后的时频谱进行逆短时傅里叶变换，并对变换得到的回波信号矩阵进行奇异值分解，得到奇异值分解结果；E、从所述奇异值分解结果中选取若干杂波子空间的奇异值构成表征杂波的奇异值集合，并基于所述奇异值集合构建与杂波子空间正交的信号子空间矩阵；F、将所述回波信号矩阵投影到所述信号子空间矩阵中，得到抑制杂波后的回波信号。2.根据权利要求1所述的基于时频谱能量分布与奇异值分解的海杂波抑制方法，其特征在于，还包括：在步骤C之后以及步骤D之前，判断滤波后的时频谱中是否仍存在杂波干扰；若仍存在杂波干扰，将滤波后的时频谱作为步骤B的输入，重复执行步骤B~C；若不存在杂波干扰，继续执行步骤D。3.根据权利要求1所述的基于时频谱能量分布与奇异值分解的海杂波抑制方法，其特征在于，所述从所述奇异值分解结果中选取若干杂波子空间的奇异值构成表征杂波的奇异值集合，包括：利用基于K
‑
均值聚类的杂波基选取方法，从所述奇异值分解结果中选取若干杂波子空间的奇异值构成表征杂波的奇异值集合。4.根据权利要求1所述的基于时频谱能量分布与奇异值分解的海杂波抑制方法，其特征在于，所述从所述奇异值分解结果中选取若干杂波子空间的奇异值构成表征杂波的奇异值集合，包括：利用求差分谱的方法，从所述奇异值分解结果中选取若干杂波子空间的奇异值构成表征杂波的奇异值集合。5.根据权利要求1所述的基于时频谱能量分布与奇异值分解的海杂波抑制方法，其特征在于，基于所述奇异值集合构建与杂波子空间正交的信号子空间矩阵，包括：基于所述奇异值集合，计算表征杂波子空间的奇异向量矢量积，计算公式为；根据所述奇异向量矢量积利用最小二乘法构建与杂波子空间正交的信号子空间矩阵，计算公式为；其中，表示所述奇异值集合，为所述奇异值分解结果中对应里的第个奇异值的左奇异向量...

【专利技术属性】
技术研发人员：左磊，陈锐琪，李亚超，高永婵，禄晓飞，孙李斌，张墨，李响，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：