[发明专利]一种雷达目标成像后基于SVM的背景干扰抑制方法

说明书

本发明提供一种雷达目标成像后基于SVM的背景干扰抑制方法，首先对雷达回波信号通过动目标显示(MTI)和去均值的方法进行信号预处理；然后对预处理后的回波数据做二维的傅里叶变换，并得到雷达目标成像后的RD(距离多普勒)图；接着利用生成的RD图作为训练样本和测试样本用于训练SVM分类模型；最后利用生成的SVM分类模型分离出样本图像中的多个目标和背景干扰，实现背景干扰抑制。本发明适用于多种雷达成像场景，能够对有效目标和背景干扰实现有效的分离，在保留目标的同时能够有效地将目标凝聚，同时能够抑制背景干扰，有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及雷达成像技术领域，特别是雷达目标成像后的多目标背景干扰的抑制方法。

背景技术

雷达成像技术在许多探测系统中都有着重要的应用。例如在穿墙雷达领域，雷达成像可以对密闭建筑物内隐藏目标进行检测、定位和识别，同时对建筑物布局进行成像，在反恐、公安执法、灾难救援等领域具有重大的应用价值。然而，雷达成像时，由于背景噪声、杂波等各种因素的干扰，雷达目标的成像质量将会受到干扰，从而使得后续的目标检测、识别等处理过程受到影响。因此雷达目标成像时的背景干扰抑制有着十分重要的意义。

国内外许多研究机构开展了雷达目标成像背景干扰抑制方法的研究。南京理工大学提出了一种基于隐马尔可夫的背景干扰抑制方法(Q.Y,Tan,Y.L Song.A New Methodfor Multipath Interference Suppression in through-the-wall UWB Radar Imaging[C].International Conference on Advanced Computer Control.2010.)，它把多径假目标对方向依赖的特性，采用基于HMM的图像生成算法，提高真实目标和背景假目标的峰值比，从而实现背景干扰的抑制。电子科技大学提出了一种基于子孔径成像的多径背景干扰的抑制方法(Z.X.Li,Y.Jia,et al,“A novel approach of multi-path suppressionbased on sub-aperture imaging in through-wall-radar imaging”, IEEE RadarConference,2013.)，它利用多径的位置随着雷达位置的改变而改变这个特性，选取不同位置的子孔径进行成像，最后将这些子孔径图像融合在一起达到多径抑制的目的。

上述方法背景适应性不高，不能完全消除背景干扰的存在，容易出现漏检并且处理流程复杂。因此，研究适用于多种雷达成像场景，能够对有效目标和背景干扰实现有效的分离的背景干扰抑制方法在雷达目标成像领域具有重要的价值。

发明内容

本发明提供一种适用于雷达目标成像的多目标背景干扰抑制方法，首先对雷达回波信号通过动目标显示(MTI)和去均值的方法进行信号预处理；然后对预处理后的回波数据做二维的傅里叶变换，并得到雷达目标成像后的RD(距离多普勒)图；接着按照前两步 的方法生成大量RD图作为训练样本和测试样本用于训练SVM(支持向量机)分类模型；最后利用生成的 SVM分类模型分离出样本图像中的多个目标和背景干扰，实现背景干扰抑制。

本发明技术方案如下：

一种雷达目标成像后基于SVM的多目标背景干扰抑制方法，该方法包括：

步骤1：雷达信号预处理

首先对雷达接收机接收到的回波矩阵A，A∈N×L维,N为回波信号一次成像时所处理的回波数，L为每个回波信号的采样点数，在慢时间上按行进行去均值处理和MTI滤波，得到去除了零频杂波的距离-脉冲域矩阵D；

步骤2：生成距离多普勒图