[实用新型]一种雷达MTI滤波器及雷达目标检测装置

说明书

本实用新型公开一种雷达MTI滤波器及雷达目标检测装置，该滤波器包括依次连接的三个以上的延时对消单元，每个延时对消单元包括相互连接的延时模块以及对消模块，各个延时模块依次连接，以接入雷达回波信号依次进行延时，各个对消模块依次连接，以接入雷达回波信号依次与延迟后信号执行对消，雷达回波信号依次经过各个延时对消单元的多次对消后，输出滤波后信号。本实用新型具有结构简单、成本低、能够提高慢速或盲速附近范围的滤波性能，且目标检测精度高等优点。

技术领域

本实用新型涉及雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种雷达MTI(Moving targetdetector，动目标显示)滤波器及雷达目标检测装置。

背景技术

雷达是一种通过辐射电磁能量，并接收目标反射回波的全天候传感器，通过分析回波信号可以得到目标距离、方位等信息，针对静止目标，根据射的电磁波和接收到的回波之间的时间以及电磁波传输的速度，即可计算到目标的距离，动目标显示(MTI)则通过引用多普勒频率来测量目标运动的径向速度，从而区分运动目标和静止目标。多普勒现象描述了由于目标相对于雷达的运动而引起的入射波形中心频率的偏移,根据目标运动的方向，此频移可以是正的，也可以是负的，针对运动目标，由于目标信号回波存在多普勒频率，雷达不能准确的测量出目标的距离信息。

假设雷达辐射的电磁能量被一个静止目标和一个运动目标所反射，在第一个脉冲时，反射波经过一段时间返回雷达，在第二个脉冲时，针对静止目标，反射波经过完全相同的时间返回雷达，运动目标在原来的时间基础上根据目标远离或者靠近雷达而有所增减。由于多普勒频率正比于目标速度(径向速度)，所以MTI系统对动目标的频率响应可以看作是目标速度的响应,这种响应是周期性的，零点刚好位于PRF(脉冲重复频率)的整数倍处，因此，在目标的多普勒频率为PRF的整数倍时，目标的衰减很大，甚至导致目标的漏检，此时的多普勒频率对应的速度就是目标的盲速。

真实的回波信号中除了有目标的回波信息还有静杂波，这些静杂波可能是由强反射体或者风中的草、树等引起的，而静杂波的回波功率谱有时可能还要远远高于真实目标回波的功率谱，会对回波目标的检测造成了极大的干扰，如图1所示为典型回波信号，其中回波A为静杂波，回波B为慢速目标，回波C为正常运动目标，虚线是噪声电平。根据多普勒频率可以看出对于不同运动目标，不同的运动速度对应的多普勒频率是不一样的，而静杂波和运动目标在频谱上是有区别的，通过在频谱上比较运动目标和静杂波的特点，可以区分出不同速度的目标和静杂波，目前动目标显示(MTI)系统通常三采用延迟线对消器来提取回波信号中的真实目标信号，通过延迟线对消器的反馈和前馈来改变MTI系统对目标不同速度的响应，如图2所示，主要包括以下两类对消器：

1)两脉冲对消器，也即为单延迟对消，如图2(a)所示，该类对消器是将相邻脉冲回波相减，目标回波为x(t)，将x(t)与目标回波延迟T(一个脉冲周期)时间后然后将两者加权对消，权系数分别为1，-1，频率响应即为δ(t)-δ(t-T),最后得到对消输出y(t)；

2)三脉冲对消器，也即双延迟对消器，如图2(b)所示，该类对消器是将相邻三个回波脉冲输出加权，权系数为1，-2,1，响应为δ(t)-2δ(t-T)+δ(t-2T)，得到对消输出y(t)。