【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信号处理，具体涉及一种海杂波瞬态特性表征方法。
技术介绍
1、在雷达对掠海飞行目标近距离、短时或超短时探测时，海面对雷达电磁波的散射作用，可能会形成较强的海杂波，干扰雷达对目标的辨识。传统海杂波特性研究主要集中于对远距离、长时间观测模式下海杂波特性分析与表征，海环境具有时变、非平稳特性，在近距离、短时或超短时观测条件下雷达波束照射范围、数据维度有限，相应的海杂波特性与远距离、长时间观测模式下的特性存在差异，
2、现有技术中缺少在近距离、短时或超短时观测条件下海杂波特性表征方法的研究。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了提供一种海杂波瞬态特性表征方法，解决雷达观测时间极其有限情况下海杂波幅度、频谱特性表征问题，利用所提取的多维综合特征参数，提高雷达系统抗海杂波干扰能力。
2、为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、本专利技术提供了一种海杂波瞬态特性表征方法，包括：
4、步骤s1：获取海杂波回波数据，并根据所述海杂波回波数据，采用统计分析方法，计算海杂波瞬态幅度起伏特性的特征参数；
5、步骤s2：根据所述海杂波回波数据，采用瞬时谱分析方法，计算海杂波瞬态频谱特性的特征参数；
6、步骤s3：根据所述海杂波瞬态幅度起伏特性的特征参数和所述海杂波瞬态频谱特性的特征参数，构建海杂波瞬态特征表征模型，以实现海杂波瞬态表征。
7、优选的，在所述步骤s1中，所述海杂波瞬态幅度起伏特性
8、优选的，所述峰值特征参数表示所述海杂波回波数据中海杂波时间序列的散射幅度最大值σmax，所述散射幅度最大值σmax的表达式为：
9、σmax＝max{xj(i)}
10、式中：xj(i)表示瞬时观测获取的海杂波时间序列，i为采样点，j为杂波距离单元序号；max{·}为求最大值函数。
11、优选的，所述散布特征参数表示所述海杂波时间序列的散射幅度变化范围，所述散射幅度变化范围通过所述海杂波时间序列的散射幅度最大值、最小值描述，其表达式为：
12、σext＝[σmin,σmax]
13、其中，σmin近距离、超短时观测条件下获取的海杂波时间序列的散射幅度最小值。
14、优选的，所述标准差特征参数用于度量近距离、超短时观测条件下获取的所述海杂波时间序列的散射幅度偏离算数平均值的程度，所述标准差特征参数σstd的表达式为：
15、
16、式中，表示海杂波时间序列的算术均值。
17、优选的，在所述步骤s2中，所述海杂波瞬态频谱特性的特征参数包括：频谱宽度、瞬态能量谱和瞬态频率均值。
18、优选的，所述频谱宽度的计算中，以频谱上限截止频率表示所述频谱宽度，采用雷达平台速度修正的面积法，实现所述频谱宽度的计算，其具体步骤包括：
19、基于汉明非对称窗函数短时傅里叶变换，以提取海杂波短时频谱；
20、采用面积法，根据局部频谱谱线强度之和与整个频谱谱线强度之和的比值，得到所述频谱宽度的估计值fd,area；
21、根据雷达平台速度的参数，估算海杂波频谱宽度最大值，其表达式为：
22、
23、式中：fd,v表示基于交会速度等参数估算的海杂波频谱宽度最大值；vm为雷达平台飞行速度；λ为雷达电磁波波长；φ为雷达天线波束中心与飞行方向的夹角；θ-3db天线主瓣-3db波束宽度，
24、选择基于面积法并基于雷达平台速度估算的海杂波频谱宽度，对所述频谱宽度进行修正，得到修正后的频谱宽度fd*为：
25、
26、优选的，所述瞬态能量谱的计算中，采用瞬时谱分析方法，获取海杂波信号能量在时频平面(t,ω)上的分布表达式wf(t,ω)，从时间轴ti处截取，即可得到ti时刻海杂波信号在ω轴上的瞬态能量谱，所述瞬态能量谱的表达式为：
27、wf,i＝wf(ti,ω)
28、优选的，所述瞬时频率均值的计算中，以海杂波信号能量在时频平面(t,ω)上的分布wf(t,ω)的一阶局部矩为所述瞬时频率均值，得到所述瞬时频率均值的表达式为：
29、
30、式中：ωf(t)为t时刻的瞬时频率均值；pf(t)为t时刻的瞬时功率。
31、优选的，在所述步骤s3中所述海杂波瞬态特性表征模型为海杂波瞬态特性多维综合特征矢量，其表达式为：
32、
33、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
34、本专利技术解决了近距离、雷达观测时间极其有限情况下海杂波幅度、频谱特性精细化表征的问题，可应用于雷达与目标高速交会场景下海杂波与目标识别，提高雷达系统抗强海杂波干扰能力。
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1.一种海杂波瞬态特性表征方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的海杂波瞬态特性表征方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述海杂波瞬态幅度起伏特性的特征参数包括：峰值特征参数、散布特征参数和标准差特征参数。
3.如权利要求2所述的海杂波瞬态特性表征方法，其特征在于，所述峰值特征参数表示所述海杂波回波数据中海杂波时间序列的散射幅度最大值σmax，所述散射幅度最大值σmax的表达式为：
4.如权利要求3所述的海杂波瞬态特性表征方法，其特征在于，所述散布特征参数表示所述海杂波时间序列的散射幅度变化范围，所述散射幅度变化范围通过所述海杂波时间序列的散射幅度最大值、最小值描述，其表达式为：
5.如权利要求4所述的海杂波瞬态特性表征方法，其特征在于，所述标准差特征参数用于度量获取的所述海杂波时间序列的散射幅度偏离算数平均值的程度，所述标准差特征参数σstd的表达式为：
6.如权利要求5所述的海杂波瞬态特性表征方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述海杂波瞬态频谱特性的特征参数包括：频谱宽度、瞬态能量谱和瞬态频率均值。
...【技术特征摘要】
1.一种海杂波瞬态特性表征方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的海杂波瞬态特性表征方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述海杂波瞬态幅度起伏特性的特征参数包括：峰值特征参数、散布特征参数和标准差特征参数。
3.如权利要求2所述的海杂波瞬态特性表征方法，其特征在于，所述峰值特征参数表示所述海杂波回波数据中海杂波时间序列的散射幅度最大值σmax，所述散射幅度最大值σmax的表达式为：
4.如权利要求3所述的海杂波瞬态特性表征方法，其特征在于，所述散布特征参数表示所述海杂波时间序列的散射幅度变化范围，所述散射幅度变化范围通过所述海杂波时间序列的散射幅度最大值、最小值描述，其表达式为：
5.如权利要求4所述的海杂波瞬态特性表征方法，其特征在于，所述标准差特征参数用于度量获取的所述海杂波时间序列的散射幅度偏离算数平均值的程度，所述标准差特征参数σstd的表达式为：
6.如权利要求5所述的海杂波瞬态特性表征方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述海杂波瞬...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾丹丹，高鹏程，何鸿飞，张元，杜君，吴祯，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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