一种抑制雷达回波中雨雪杂波的方法

日期:2019-03-02 15:11:48

专利名称:一种抑制雷达回波中雨雪杂波的方法
技术领域
本发明涉及一种杂波抑制方法,具体的说是一种抑制雷达回波中雨雪杂波的方法。雷达的基本原理相对简单,它以辐射电磁能量并检测反射体(目标)反射的回波的方式工作。回波信号的特性提供有关目标的信息。通过测量辐射能量传播到目标并返回的时间可得到目标的距离。目标的方位通过方向性天线〔具有窄波束的天线〕测量回波信号的到达角来鉴定。在在雷达微波发射和接收过程中,由于自然原因产生的雨雪,使得雷达微波在发射和接收过程中会有杂波产生,特别是回波图像,由于雨雪杂波的存在,对专业人员分析雷达回波图像造成了一定的困扰。传统导航雷达多采用模拟电路滤波器的方式对信号杂波进行降噪处理。但是这样的处理方式很难区分小目标与杂波。根据实际测试,在雨雪影响较大的环境下,传统的滤波器会将近距离小目标与杂波一同滤除。这样的处理大大影响了船员对周围目标的判断,增加了航行风险。

发明内容
权利要求
1.一种抑制雷达回波中雨雪杂波的方法,其特征在于所述的方法步骤如下(1)扫描雷达回波,获得雷达回波图像;(2)在雷达回波图像的基础上,根据雨雪噪声分布公式对雷达回波图像进行模式匹配, 识别出不同信号的分布区域;(3)根据不同信号区域杂波的分布特性,对疑似目标使用染色点的方式标记;(4)使用过滤器对疑似雨雪杂波信号进行分离;(5)对分离出的疑似雨雪杂波信号进行雨雪杂波识别,并对其中雨雪杂波的隐藏小目标进行二次扫描,根据扫描信息,进一步分离雨雪杂波中的非雨雪杂波小目标并将非雨雪杂波小目标传回到目标信号所在的雷达回波图像中,同时将识别出的雨雪杂波滤除;(6)将处理后的雷达回波图像中的目标信号适当增强后输入到显示系统中。
2.根据权利要求1所述的抑制雷达回波中雨雪杂波的方法,其特征在于所述步骤(2) 中的雨雪噪声分布公式为其中,P为回波强度值;ο N为本圈回波强度参数;ο η为上圈回波强度参数;M为扫描点距离扫描图像中心点的距离;λ为波长。
3.根据权利要求1所述的抑制雷达回波中雨雪杂波的方法,其特征在于所述步骤(2) 中的雨雪噪声分布公式为其中,f(x)为雨雪强度值;μ =0 ; σ =1. 8 ;x表示扫描点距离雷达中心的距离。
4.根据权利要求1所述的抑制雷达回波中雨雪杂波的方法,其特征在于所述步骤(2) 中的信号分布区域为矩形分布区域、圆形分布区域和多边形分布区域。
5.根据权利要求1所述的抑制雷达回波中雨雪杂波的方法,其特征在于所述步骤(3) 中的杂波分布特性是指近距离杂波近似于正态分布,而远距离杂波近似于瑞利分布。
6.根据权利要求1所述的抑制雷达回波中雨雪杂波的方法,其特征在于所述步骤(5) 中的雨雪杂波识别方式为首先通过杂波分布曲线判断出雨雪杂波集中出现区域;然后在区域中找出反射最强的目标点,通过对强目标点周围目标的弱化,找出杂波中的小目标;最后通过帧相关累积判断,确认小目标。
全文摘要
本发明公开了一种抑制雷达回波中雨雪杂波的方法,首先输入雷达回波图像并根据雨雪噪声分布公式对雷达回波图像进行模式匹配,识别出不同信号的分布区域;接着根据不同信号区域杂波的分布特性,对疑似目标使用染色点的方式标记;然后使用过滤器对疑似雨雪杂波信号进行分离,并对分离出的疑似雨雪杂波信号进行雨雪杂波识别,对雨雪杂波中的隐藏小目标进行二次扫描分离后将非雨雪杂波小目标传回到目标信号所在的雷达回波图像中,同时将识别出的雨雪杂波滤除;最后将处理后的雷达回波图像中的目标信号适当增强后输入到显示系统中。本发明可对雨雪等恶劣天气下的雷达回波图像进行有效的杂波去除,具有很强的实用性。
文档编号G01S7/41GK102305930SQ201110146009
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月1日 优先权日2011年6月1日
发明者张旭升, 杨世光, 杨大宁 申请人:镇江光宁航海电子科技有限公司


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