[发明专利]一种地物杂波残留滤除方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，具体涉及一种地物杂波残留滤除方法。

背景技术

地物杂波是指雷达站附近的地物和建筑等产生的回波，特点是在低仰角产生，位于雷达站附近，长期存在。超折射是大气折射导致雷达波束折向地面产生的，特点是在低仰角产生，位置，时间，强度不定。在气象雷达信号处理中，地物杂波或者超折射会污染雷达数据并且掩盖天气信号，从而导致雷达数据质量下降。

现有技术中通常使用频域或者时域的滤波算法根据地物杂波的频谱在零附近的特征进行滤波。在地物杂波或者超折射的强度比较大的时候，滤波过程中滤波窗口旁瓣泄露会导致信号的噪声显著提高，如雷达系统噪声为-80db,包含地物杂波或者超折射的回波信号的噪声会提高到-60db，但现有的地物杂波滤除方法不考虑噪声的变化，因而，导致即使滤除了地物杂波，还会有比较强的信号残留，通常表现为雷达附近50km内有很强的地物杂波残留信号。

现有技术中对地物杂波残留没有有效的处理方法，只能依赖预报人员的经验进行判断。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种地物杂波残留滤除方法，以解决现有技术不能有效处理地物杂波残留的问题。

本发明第一方面提供一种地物杂波残留滤除方法，包括：

对雷达回波信号的第k个距离库的采样数为M的IQ时序数据进行快速傅里叶变换FFT，得到功率谱S(k)，k和M均为自然数；

对功率谱S(k)进行排序，记排序后的功率谱为S_s(k)；

将S_s(k)中功率最低的n个功率谱累加，n为自然数，n小于等于M的一半，根据该累加的功率和雷达的系统噪声确定真实噪声；

对功率谱S_s(k)进行滤波，得到滤波后的回波功率S_f(k)；

根据所述真实噪声修正所述回波功率S_f(k)。

本发明第二方面提供一种地物杂波残留滤除系统，包括：

功率谱处理装置，用于对雷达回波信号的第k个距离库的采样数为M的IQ时序数据进行快速傅里叶变换FFT，得到功率谱S(k)，k和M均为自然数；对功率谱S(k)进行排序，记排序后的功率谱为S_s(k)；

噪声处理装置，用于将排序后的功率谱S_s(k)中功率最低的n个功率谱累加，n为自然数，n小于等于M的一半，根据该累加的功率和雷达的系统噪声确定真实噪声；

滤波处理装置，用于对功率谱S_s(k)进行滤波，得到滤波后的回波功率S_f(k)；根据所述真实噪声修正所述回波功率S_f(k)。

本发明实施例采用对雷达回波信号的IQ数据的分析，动态识别信号中的噪声，确定雷达回波信号的真实噪声，并根据该真实噪声对回波功率进行修正的技术方案，可以有效的消除地物杂波残留，识别被地物杂波残留掩盖的信号，如晴空风，鸟类迁徙回波等，从而提高雷达数据的质量。

附图说明

图1是本发明实施例提供的地物杂波残留滤除方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的地物杂波残留滤除系统的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种地物杂波残留滤除方法及系统，可以有效的消除地物杂波残留，提高雷达数据的质量。下面结合附图分别进行详细说明。

实施例一、

请参考图1，本发明实施例提供一种地物杂波残留滤除方法，包括：

101、对雷达回波信号的第k个距离库的采样数为M的IQ时序数据进行快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT），得到功率谱S(k)，k和M均为自然数。

雷达回波信号处理中沿射线方向按距离分成的小的距离单元，被称为距离库（range bin）。IQ时序信号是指将雷达回波信号相移90度得到的信号。对IQ时序信号进行TFT处理，即得到功率谱S(k)。

102、对功率谱S(k)进行排序，记排序后的功率谱为S_s(k)；将S_s(k)中功率最低的n个功率谱累加，n为自然数，n小于等于M的一半，根据该累加的功率和雷达的系统噪声确定真实噪声。

其中，n的取值一般应小于等于M的一半，具体可以按照实际应用场景根据经验确定，例如，通常可以使n等于M的40%。