[发明专利]雷达杂波抑制的FIR滤波器设计方法

权利要求书

1.一种雷达杂波抑制的FIR滤波器设计方法，其特征在于包括如下步骤：在产生FIR滤波器系数过程中，将雷达系统参数和杂波参数都设为可调的变量值，根据雷达系统参数和应用环境的需求构造归一化的理想FIR滤波器组的频率特性，将0到雷达脉冲重复频率f_r划分为一个通带和L个阻带，通带包含M个FIR滤波器组的通道；在FIR滤波器通带和阻带截止频率的中心处确定中心频率后，在第l个阻带的频率范围内平均取N_l个频率点，计算每个频率点对应的杂波幅度和杂波方向驱动矢量，构造出所有l个阻带对应的杂波协方差矩阵，再将L个阻带的杂波协方差矩阵求和，同时加上单位功率噪声协方差矩阵获取总的杂波协方差矩阵；然后，在噪声和杂波背景下，根据检测目标的最佳滤波理论，计算每个通道的FIR滤波器系数w_m；最后，迭代优化每个通道的FIR滤波器系数，利用当前FIR滤波器系数频率特性与理想滤波器频率特性的差异，对当前协方差矩阵R_C进行调整，以此调整后的值再次计算滤波器系数w_m，循环计算优化步骤，直到滤波器系数w_m的频率特性达到理想FIR滤波器的频率特性为止,m为通带内滤波器数目，且M＝m。

2.如权利要求1所述的雷达杂波抑制的FIR滤波器设计方法，其特征在于：在杂波抑制需求中，设第l个阻带对杂波的抑制为CNR_ldB，则该阻带的幅度为-CNR_ldB，再构造所有阻带对应的杂波协方差矩阵。

3.如权利要求1所述的雷达杂波抑制的FIR滤波器设计方法，其特征在于：每个通道的FIR滤波器系数w_m＝R_C^-1·st_m，其中，R_C为杂波协方差矩阵，(·)^-1表示矩阵求逆操作，st_m是一个N×1维的列向量，表示第m个通道的目标信号方向驱动矢量，N为正整数。

4.如权利要求3所述的雷达杂波抑制的FIR滤波器设计方法，其特征在于：第m个通道的目标信号方向驱动矢量st_m＝[exp(j2πf_m(0:N-1))]^T，其中，j为虚数单位，f_m为第m通道的多普勒频率，(.)^T是向量转置符号。

5.如权利要求2所述的雷达杂波抑制的FIR滤波器设计方法，其特征在于：在计算所有阻带的杂波幅度值中，将阻带内的频率范围平均细分成N_l个频率点，每个频率点的频率f_lⁿ和对应的杂波幅度A_lⁿ，对应的多普勒频率驱动矢量为第l个阻带的幅度CNR_l对应的幅度值利用计算的参数构造第l个阻带的杂波协方差矩阵其中，(.)^H是向量转置共轭符号，n＝1,…,N_l，其中，N_l取大值。

6.如权利要求5所述的雷达杂波抑制的FIR滤波器设计方法，其特征在于：理想FIR滤波器组的频率特性覆盖整个雷达脉冲重复频率f_r范围，根据雷达系统参数和对杂波的抑制要求，将整个0到雷达脉冲重复频率f_r的频率范围分为一个通带和L个阻带，且L个阻带对应L种不同的杂波抑制需求，构造归一化的理想FIR滤波器组的频率特性|H_ideal(f)|，其中，通带的幅度为0dB，且包含FIR滤波器组的M个通道，第l个阻带的幅度对应该阻带对杂波的抑制要求表示为-CNR_l，第l个阻带的频率f范围表示为f_l1到f_l2。