[发明专利]一种岸基雷达的信号处理算法

说明书

技术领域

本发明属于雷达监测领域，涉及一种岸基雷达的信号处理算法。

背景技术

在岸基雷达的研制过程中，信号处理算法是雷达监测目标的核心技术。为 了满足雷达能够对近海岸海域进行全天时的监控，监测侵入的海面舰船目标并 定位的主要任务，需要合适的信号处理算法。现有的机载雷达的算法并不能满 足岸基雷达的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种岸基雷达的信号处理算法，使岸基雷达能够完成 对近海岸海域进行全天时的监控，监测侵入的海面舰船目标并定位的任务。

本发明的技术方案如下：

一种岸基雷达的信号处理算法，包括如下步骤：得到回波信号后，将回波 信号每个脉冲重复频率内的采样点存储在距离向，积累点数存储在方位向，从 而形成一个二维矩阵；所述二维矩阵即为一帧数据，如果采样多帧信号，则把 所述二维矩阵扩充到三维矩阵；然后对回波信号进行脉压处理，之后通过双极 点滤波器，进行视频积累得到处理信号，确定目标距离，接着进行CFAR恒虚 警概率检测，先通过固定门限再通过浮动门限。

本发明的有益技术效果是：

海防搜索雷达采用脉冲体制X波段雷达信号，采用频率捷变技术抑制海杂 波，通过非相参积累和多目标处理等技术手段实现对海面目标的搜索与跟踪。 对脉冲回波进行脉压处理，随后通过双极点滤波器，进行距离向非相参积累计， 得到目标的距离。此项目中不考虑目标速度，所以并不进行多普勒维的FFT处 理。

积累的功能是将相邻几个主脉冲内相同距离门的幅值做滑窗积累，以此提 高信噪比。相参积累严格按照相位关系累加，若参与积累的距离门数为N，则 信噪比改善N倍。不同于相参积累处理，由于脉冲回波的初始相位时随机的， 故采用非相参积累。因为回波的幅度是不均匀的，因此在对目标回波进行积累 之前要按一定规则进行加权处理。

雷达的视频积累是在相同距离单元不同重复周期之间进行的，因此在距离 门内有多少个距离单元就要进行多少次积累。尽管在每个距离单元的积累运算 量不大，但全部距离单元视频积累总运算量是相当大的，因此采用递归型积累 器如双极点滤波器来近似实现最优加权以减少运算量，本发明正是采用了双极 点滤波的加权方式对回波进行加权处理来检测目标的距离。

通过本发明的信号处理算法，实现了对回波信号的有效处理并成功检测出 目标位置，满足脉冲体制雷达检测近海岸的舰船等目标的要求。有效检测距离 小船为11.2km，大船为12.73km，均满足10公里的技术要求。

附图说明

图1是信号处理算法流程图。

图2是回波信号存储示意图。

图3是双极点滤波的时域框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本发明的算法流程如图1所示，首先构建回波信号，对回波信号进行脉压 处理，之后通过双极点滤波器，进行视频积累得到处理信号，确定目标距离， 由于不考虑目标速度参数，不进行多普勒维FFT处理。接着进行CFAR恒虚警 概率检测，先通过固定门限再通过浮动门限。

1)回波信号构建

信号的存储方式如图2所示，在得到回波信号之后，每个PRF(脉冲重复 频率)内的采样点存储在距离向，方位向为积累点数从而形成一个二维矩阵。 此二维矩阵即为一帧数据，如果采样多帧信号，再把这个二维矩阵扩充到三维 矩阵。

2)脉压处理

脉冲压缩，即在雷达发射机中发射时宽较宽，峰值功率较低的脉冲，通过 对载频进行编码以增加发射波形的带宽，然后再接收机中对回波实施脉冲压 缩，从而达到窄脉冲，高峰值功率的简单脉冲体制雷达所具有的分辨能力和探 测能力。

3)双极点滤波

双极点滤波器是一个二阶IIR滤波器，可以近似实现最优加权，双极点滤 波系统函数存在两个极点，也就是冲击响应可以求出两个解得滤波器，即是一 个有两个反馈的加权运算器。

双极点滤波的时域框图如图3所示。由此可得它的传递函数：