[发明专利]一种基于移动求和偏差及STC控制的雨雪干扰抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及船用导航雷达领域，具体涉及一种基于移动求和偏差及STC控制的雨雪干扰抑制方法。

背景技术

船用导航雷达作为航海船舶必备的导航设备之一，雷达杂波干扰一直以来都是雷达设计人员的关注重点。对于船舶导航雷达来说，雷达杂波主要包括雨雪干扰、海浪干扰、雷达同频干扰和雷达内部噪声干扰等，这些都会对目标的检测识别带来不利影响。雨雪干扰抑制是船用导航雷达的必备功能。雨雪干扰抑制主要是将接收到雷达回波数据的雨雪干扰分解、减弱，实现对雷达所在海面上浓密的雨雪干扰的抑制，使得雨雪不影响雷达使用人员对有效目标的判断。目前的雨雪干扰抑制方法主要有中值滤波方法和STC控制。中值滤波通过对雷达回波进行中值滤波，剔除脉冲式杂波的干扰，减小离散点的虚警概率，达到抑制雨雪干扰的目的。另一种方法为利用雨雪干扰距离越远其反射特性越强的特点，对回波数据进行STC控制，削减雨雪干扰的幅度，抑制雨雪干扰。中值滤波方法对离散点有一定作用，但检测显示结果与未滤波前比较变化较大，且没有充分考虑雨雪干扰的特性，同时运算量过大。STC控制只考虑的雨雪干扰的幅度特性，对雨雪干扰有一定的抑制效果，但未考虑目标和杂波的分布区别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于移动求和偏差及STC控制的雨雪干扰抑制方法，解决目前的雨雪干扰抑制方法未充分考虑雨雪干扰的特性，运算量过大，或是未考虑目标与杂波的分布区别，抑制效果一般的问题。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案实现：一种基于移动求和偏差及STC控制的雨雪干扰抑制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：确定雨雪干扰抑制工作参数，所述工作参数包括导航雷达目标检测的量程、雨雪干扰抑制的工作模式、强度及增益；

步骤2：根据步骤1中确定的导航雷达目标检测的量程，得出回波数据的距离分辨率，距离分辨率的计算公式为：

；

式中，表示距离分辨率，表示当前作用量程，表示距离单元数，由前端信号处理得到；

步骤3：根据步骤1中确定的雨雪干扰抑制增益，得出移动求和偏差数据长度，其计算公式为：

；

式中，表示移动求和偏差数据长度，表示雨雪干扰抑制增益，表示雨雪干扰抑制强度，round()为四舍五入运算符，得到整数值；

步骤4：计算每一个回波数据的归一化移动求和偏差系数，其中第i个回波数据的归一化移动求和偏差系数为D(i)，；

步骤5：利用计算得到的归一化移动求和偏差系数D(i)，对每一个回波数据进行加权得到新的回波数据幅度，其中第i个回波数据的加权计算公式为： 

；

式中，S(i)表示第i个回波数据的原始幅度，表示第i个回波数据新的幅度，；

步骤6：计算每一个回波数据对应的STC加权值，其中第i个数据的STC加权值STC(i)的计算公式可表示为：

；

式中，log10(.)为10为底的对数运算符, 为最大作用量程，a为增益间距，b为对数运算倍数, ；

步骤7：判决比较完成雨雪干扰抑制。

   进一步地，所述步骤4的具体过程为：

    （41）首先计算整个回波数据的原始幅度总和：；

式中，表示回波数据原始幅度总和，表示第i个回波数据的原始幅度；

 （42）根据步骤3的移动求和偏差数据长度，计算每一个回波数据的移动求和值，其中第i个回波数据的移动求和值的计算公式为：

；

其中，表示第i个回波数据原始幅度的移动求和值，表示第n个回波数据的原始幅度；

（43）得到每一个回波数据的移动求和偏差系数，其中第i个回波数据的移动求和偏差系数为，其计算公式为：

；

（44）再对每一个回波数据的移动求和偏差系数进行归一化处理，得到归一化移动求和偏差系数，其中第i个回波数据的归一化移动求和偏差系数为D(i)，其计算公式为：

；

 其中，，是由每一个回波数据的移动求和偏差系数组成的向量，max()为最大值运算符，表示取向量中的最大值。

    进一步地，所述步骤7的具体过程为：

    （71）利用新的回波数据幅度向量进行CFAR算法检测（），得到每一个回波数据的检测门限，其中第i个回波数据的检测门限为T(i)（），其公式可表示为：

；