[发明专利]一种基于Hilbert-Huang变换的超宽带时域RCS测量信号处理方法

说明书

本发明涉及一种基于Hilbert‑Huang变换的超宽带时域RCS测量信号处理方法，是为了解决现有的RCS测量方法很难寻找到合适测试环境，因而导致频域测量方法存在测试步骤繁琐、测试成本较大、测试结果易波动等缺点而提出的，包括对原始雷达回波信号进行经验模态分解，得到所有IMF分量以及残差分量；计算所述原始雷达回波信号的近似熵；近似熵作为阈值，将前述得到的IMF分量进行后项叠加，以使原始雷达回波信号重构。本发明适用于雷达目标RCS的准确探测。

技术领域

本发明涉及针对雷达目标的RCS测量领域，具体涉及一种基于Hilbert-Huang变换的超宽带时域RCS测量信号处理方法。

背景技术

无论是研究物体的电磁散射特性还是研制具有突防能力的隐身武器系统，RCS测试具有非常重要的意义。通过RCS测试可以验证电磁散射计算的理论和算法，更重要的是，对复杂目标，电磁散射理论计算已非常困难，而通过测试可以直观的获得目标的电磁散射特性数据从而避开复杂的电磁仿真计算。研究目标雷达散射截面的方法分为理论探究和测试技术。虽然现如今有整套完整的电磁理论，以便分析典型的散射原理，但是对于复合材料的目标物体，通过我们现在的技术很难准确的计算其RCS，因此，测试技术是最准确、最有效的方法。通过测量各种目标物体，可以得到其基本的散射现象，通过对比检验理论分析，同时通过实际测量，获得各种目标物体的特征数据，可以建立目标特性的数据库，以便以后使用。测试目标物体RCS值的测试场地可以分为场外测试和室内测试，因为不同的气候都会影响场外的测试结果，并且不能做到有效果的保密性，所以一般都采用室内测试进行研制飞行器等保密性工作，这样的室内测试不仅使研究人员有一个相对舒适的工作环境，而且这也减少了三分之一以上的测试时间，提高了测试效率。

由于采用频谱的不同，可以把测试方法分为点频测试和扫频测试。点频测试(使用窄带接收机接收单极化窄带电磁波)是通过测试可以获得目标物体的具体位置信息和目标的时域波形，然后计算得到测试目标物体的各种信息，如目标物体方位、角速度、径向速度和各种粗略的特征信号等。扫频测试(使用宽带接收机接收宽带电磁波)不仅可以获得以上的信息，而且可以获得目标物体的径向方向上的一维距离像，以及一维结构特征。除此之外，使用全极化电磁波照射目标物体，可以从雷达的回波信号中获得目标的极化特征，然后再使用目标物体的极化特点识别目标的具体特征，进而对目标物体进行识别与分类。

现有的RCS测量方法多采用频域测试，针对所需了解的RCS频段范围，需要选择多个频点进行多次测试；同时为了降低外界干扰、噪声等影响，通常需要在微波暗室环境下进行测试，这样会导致在针对大型目标进行测试时，很难寻找到合适测试环境。因此频域测量方法存在测试步骤繁琐、测试成本较大、测试结果易波动等缺点。

因此需要一种新的RCS测量方法，来解决现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的RCS测量方法很难寻找到合适测试环境，因而导致频域测量方法存在测试步骤繁琐、测试成本较大、测试结果易波动等缺点，而提出一种基于Hilbert-Huang变换的超宽带时域RCS测量信号处理方法，包括：

步骤一、对原始雷达回波信号进行经验模态分解，得到所有IMF分量以及残差分量；

步骤二、计算所述原始雷达回波信号的近似熵；

步骤三、将所述近似熵作为阈值，将步骤一中得到的IMF分量进行后项叠加，以使原始雷达回波信号重构。

本发明的有益效果为：本发明通过进行经验模态分解将雷达回波信号分解为一组本征模态函数，接下来使用基于近似熵阈值的EMD信号提取方法，对这一组本征模态函数进行提取，提取出的信号经过复原即可很好的降低信号不确定性，尽量消除其中的噪声对测量结果的影响。此方案对于雷达目标RCS的准确探测有重要意义。

附图说明