[发明专利]一种基于FPGA的船用雷达抗同频干扰信号处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及船舶导航雷达领域，尤其涉及的是一种基于FPGA的船用雷达抗同频干扰信号处理方法。

背景技术

当前，船舶导航雷达功能已经远远超过最初的目标探测和测距，已广泛应用于航海避碰和海上救援，以及完成船只进出港口的导航和结队保持队形等，对保障船舶航行安全具有举足轻重的意义。不仅大型、远洋船舶必须安装，渔船、游艇等小型船舶也普遍安装导航雷达。

在近海，特别是在港口附近时，由于同时开机的船舶导航雷达频率相同或相近，会出现严重的同频干扰现象，且数量越多、距离越近干扰就越严重。同频干扰会影响回波画面、降低目标检测和跟踪性能等。对于船舶导航雷达而言，由于其磁控管的发射频率的不稳定性以及使用环境的特殊性等，决定了常规的抗同频干扰方法失效或抑制效果有限。因此，需要寻找新型的信号处理技术来改善复杂条件下抗同频干扰性能，并推动该技术在此领域的广泛应用。

现有技术中，将发射信号同步干扰异步化处理后，常规的相邻周期反异步基本原理是，将当前周期距离单元上的回波和上一周期同一距离单元上的回波作比较，若相邻周期回波基本相同则判为正常回波信号，否则判为异步干扰信号。如果采用三脉冲相关反异步，则关联连续三个脉冲重复周期的回波作比较，进行正常回波与干扰的判别。这种简单的反异步处理虽能取得一定的干扰抑制效果，但是存在如下问题：首先，多周期比较准则很难建立，特别是船用导航雷达使用环境决定了目标脉间具有很大的起伏特性，对于低信噪比小目标则更加难以处理；其次，当同频干扰数量很多时，参差量的选择不能完全保证干扰在相邻多周期内有足够大的幅度差异，干扰会产生剩余；再次，如果目标与干扰在处理周期内距离单元上重合，即目标淹没在干扰中时，因为干扰单元输出被禁止，则在剔除干扰的同时也丢失了目标。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的船用雷达抗同频干扰信号处理方法，实现了同型雷达发射信号的动态参差化，降低了干扰抑制处理对小目标信号以及干扰单元内目标信号的漏警概率，减少了恶劣环境下的同频干扰剩余并提高了检测信噪比。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于FPGA的船用雷达抗同频干扰信号处理方法，包括步骤如下：

步骤一、对经过模数转换的视频回波信号进行三脉冲参差时序处理，同时叠加抗干扰变量，实现动态同步干扰异步化。

步骤二、然后基于同步干扰异步化后的相邻三周期回波信号，进行改进型三脉冲反异步处理。

步骤三、再对改进型三脉冲反异步处理后的回波信号进行滑窗积累处理。

作为上述方案的进一步优化，经所述步骤一处理得到的雷达发射信号的表达式为：