[发明专利]一种基于帧相关的脉压导航雷达信号处理方法

权利要求书

1.一种基于帧相关的脉压导航雷达信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：将接收到的回波信号进行数字式脉冲压缩处理，获得脉压信号s(n)；

步骤2：对脉压信号s(n)进行噪底水平估计处理，获得噪底水平估计值A_noise，并将输出噪底水平估计值A_noise到帧间相关处理模块；

步骤3：将角度编码器输出的角度编码数值输出到角度编码统计模块进行角度编码统计处理，获得雷达天线扫描圈数标志flag、帧数据存储器地址add_ram、雷达天线扫描一圈之内的角度总数N_angle，并将flag输出到信号选择模块、帧数据存储器及帧间相关处理模块，将add_ram输出到帧数据存储器和帧间相关处理模块，将N_angle输出到帧间相关处理模块；

步骤4：信号选择器基于选择准则对输入的数据进行选择输出，并将数据输出到帧数据存储器中；

步骤5：帧间相关处理模块基于输入的数据进行帧间相关处理，获得相应的输出数据，所述输出数据一方面输出到信号选择模块被选择和存储，同时另一方面输出到CFAR检测模块作进一步处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将接收到的回波信号进行数字式脉冲压缩处理，获得脉压信号s(n)，具体为：

雷达接收到回波信号后，经过前端信号处理，获得I/Q双通道数字正交信号I(n)、Q(n)，其中n为大于等于0小于等于N-1的整数，N为最大采样点数，对I(n)、Q(n)进行数字式脉冲压缩，得到脉压信号s(n)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对脉压信号s(n)进行噪底水平估计处理，获得噪底水平估计值A_noise，具体包括：

对脉压信号s(n)按照幅度从小到大的次序排序，得到s'(n)，则：

s'(0)≤s'(1)≤s'(2)≤…≤s'(N-1) (1)

估计噪底首先需要准确找到前段数据和后段数据的分界点，该分界点的数据幅度需满足如下准则：

其中，k为分界点数据的序号，P_fc为虚警概率，求出序号比k小的所有数据 的平均值作为噪底水平估计值A_noise：

。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号选择器基于选择准则对输入的数据进行选择输出，具体包括：

信号选择器根据flag的指示选择s(n)和r(n)进行输出，输出数据为x(n)，其选择准则如下：

当flag等于0时，即接收的数据达不到一帧数据的数据量，因此帧数据存储器的数据输入端即信号选择模块的输出端无数据信号，在该时间段帧数据存储器不工作；当flag大于等于1时，帧数据存储器的数据输入端有数据输入，并以信号add_ram作为存储器地址将数据写入帧数据存储器，帧数据存储器的数据输出端数据s_last(n)根据flag的指示输出数据，其准则如下：

帧数据存储器的数据输出端数据s_last(n)是与脉冲压缩模块输出的脉压数据s(n)处于同一方位上的上一帧的数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述帧间相关处理模块基于输入的数据进行帧间相关处理，获得相应的输出数据，具体包括：

当flag小于2时帧数据存储器的数据输出端无数据，此时帧间相关处理模块不做处理，输出数据为脉压数据s(n)；

当flag等于2时，判断当前方位的帧数据存储器地址add_ram是否大于上一帧雷达天线扫描一圈之内的角度总数N_angle，若是，则输出数据为脉压数据s(n)；若否，则一方面判断当前方位同一距离单元上的脉压数据s(n)的幅度是否大于上一帧与s(n)在同一方位和距离的脉压数据s_last(n)的幅度，并且，另一方面判断该距离单元上的脉压数据s(n)的幅度是否小于噪底水平A_noise的规定倍数，若上述两个条件都满足，则认为距离单元的脉压数据s(n)是杂波或噪声，该距离单元帧间相关处理输出数据r(n)用公式6计算：

若上述两个条件不能都满足，则该距离单元帧间相关处理输出数据r(n)为当前帧的脉压数据s(n)。