[发明专利]一种雷达回波信号归一化窗滤波方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种雷达回波信号归一化窗滤波方法。

背景技术

雷达回波信号常因内部噪声、杂波以及电磁干扰等多方面噪声的影响，受到比较严重的污染。为了提高雷达检测弱信号的能力，对回波信号去噪就显得非常重要。传统去噪方法以信号的平稳性为前提，多采用时域或者频域加窗或遮隔运算，仅从时域或频域分别给出统计平均结果，根据有效信号的时域或频域特性去除噪声。但是由于当代雷达的回波信号通常是带宽比较大的非平稳信号，而且有效信号与噪声之问多存在着比较强的时频耦合，这使经典的滤波方法很难实现有效的信噪分离。时频分析是近年来兴起的对非平稳信号进行分析的重要工具。时频分析将一维的时域信号和频域信号映射到二维时频平面上，获得信号的联合时频分布，从而在时频域区分别提取各信号分量。常用的时频分析方法有短时傅里叶变换、Gabor变换、Wigner—Ville分布和小波变换等。Stockwell变换吸收并发展了短时傅里叶变换和连续小波变换，它采用与频率(即尺度)有关的可变高斯窗函数，其时频分辨率随着频率发生变化，摆脱了短时傅立叶变换的固定分辨率的缺点，同时具有相位信息，这也是小波变换不具备的。归一化窗Stockwell变换继承了Stockwell变换的优点，同时也克服了Stockwell变换固定不变和随着频率的增加而产生明“加权效应”。TT（Time-Time）变换是近年发展起来的一种时时分析方法，是基于S变换的一种谱分解方法，它将高频信号聚集在谱变换域的对角线，通过提取谱变换域对角线附近的元素来滤除低频杂波。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种雷达回波信号归一化窗滤波方法，以解决雷达回波信号经常受到杂波和噪声的影响以及常用的滤波去噪方法受到使用条件的限制的问题。

本发明为解决技术问题，提供了一种雷达回波信号归一化窗滤波方法。

一种雷达回波信号归一化窗滤波方法，包括以下步骤：

（1）先获取一个雷达回波原信号，对该雷达回波原信号进行归一化窗Stockwell变换和TT变换；

（2）获取一个夹杂高频和低频杂波的雷达回波信号，对夹杂高频和低频杂波的雷达回波信号进行归一化窗Stockwell变换，根据二维时频分析确定时频滤波算子；

（3）根据时频滤波算子设计时频滤波器；根据所设计的时频滤波器滤除夹杂高频和低频杂波的雷达回波信号的高频杂波，再进行TT变换；

（4）对比雷达回波原信号的TT变换和夹杂高频和低频杂波的雷达回波信号的TT变换，确定低频杂波的区域；提取低频杂波的区域的元素，滤除低频杂波，获得雷达回波信号的滤除高频杂波和低频杂波的TT变换；

（5）对第4步中的滤除高频杂波和低频杂波的谱变换进行TT逆变换，获得滤波后的雷达回波信号。

本发明的雷达回波信号归一化窗滤波方法还具有以下技术特点。