[发明专利]一种基于复杂杂波背景下的场面监视雷达的信号处理方法

权利要求书

1.一种基于复杂杂波背景下的场面监视雷达的信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，对场面监视雷达所接收的当前扫描周期下的原始宽脉冲I、Q信号进行脉冲压缩处理，脉冲压缩处理后得到正交的宽脉冲I、Q数据；对原始窄脉冲I、Q数据和脉压后的宽脉冲I、Q数据进行数据抽取即拼接处理，得到拼接后的包含有宽、窄脉冲的数据；再将拼接后的包含有宽、窄脉冲的数据即当前扫描周期下的回波数据分别传送给图像检测通道与MTD检测通道；

S2，图像检测通道先将其所接收的当前扫描周期下的回波数据进行脉冲非相干积累即视频积累，再将脉冲非相干积累后的数据分别作为第一路数据和第二路数据；

雷达的整个探测区域在方位上划分为M等份，在距离上划分为N等份，即雷达的整个探测区域被划分为M×N个方位距离单元，相对应的，回波信号图像包括有M×N个图像单元；

当前扫描周期即雷达扫描的第n个周期下脉冲非相干积累后的数据中，各个方位距离单元即各个图像单元(i,j)上均有其对应的幅度值V_n(i,j)和方差值E_n(i,j)；

其中，下标n表示雷达的扫描周期，即扫描圈数；i表示图像单元对应第i个方位等份，i＝1,2,3…M；j表示图像单元对应第j个距离等份，j＝1,2,3…N；V_n(i,j)表示雷达扫描的第n个周期下图像单元(i,j)的幅度值；E_n(i,j)表示雷达扫描的第n个周期下图像单元(i,j)的方差值，且E_n(i,j)是：雷达扫描的前n个周期中该图像单元(i,j)的幅度值即V₁(i,j),V₂(i,j),…,V_n-1(i,j),V_n(i,j)之间的方差；即：

S201，将第一路数据先依次进行幅相衰减补偿和脉压副瓣抑制的处理，再利用处理后的第一路数据建立视频图；所述视频图是指：根据雷达所接收的当前扫描周期下的回波数据构建的回波信号图像；

S202，利用第二路数据对背景图进行图像检测，并对当前扫描周期即雷达扫描的第n个周期下的背景图进行更新；所述背景图是指：场面上不存在目标时所构建的回波信号图像；

当前扫描周期即雷达扫描的第n个周期下的背景图中，各个图像单元(i,j)上均有其对应的第一标记位；各个图像单元(i,j)上均存储有其对应的方位距离上的幅度值门限V′_n(i,j)和方差值门限E′_n(i,j)；

其中，V′_n(i,j)表示雷达扫描的第n个周期下的背景图中图像单元(i,j)所对应的方位距离上的幅度值门限，且V′_n(i,j)是：雷达扫描的前n-1个周期中该图像单元(i,j)的幅度值即V₁(i,j),V₂(i,j),…,V_n-1(i,j)之间的平均值；E′_n(i,j)表示雷达扫描的第n个周期下的背景图中图像单元(i,j)所对应的方位距离上的方差值门限；且E′_n(i,j)是：雷达扫描的前n-1个周期中该图像单元(i,j)的方差值即E₁(i,j),E₂(i,j),…,E_n-1(i,j)之间的平均值；

所述图像检测是分别对背景图中的单个图像单元(i,j)进行处理，具体方式为：利用第二路数据，即利用在雷达扫描的第n个周期即当前扫描周期下脉冲非相干积累后的数据中的各个图像单元(i,j)的幅度值V_n(i,j)和方差值E_n(i,j)，对背景图中对应图像单元(i,j)进行判断，判断是否需要更新对应图像单元(i,j)的幅度值门限V′_n(i,j)和方差值门限E′_n(i,j)，以及确定该对应图像单元(i,j)的第一标记位的取值；

更新后的背景图中，若图像单元(i,j)的第一标记位的值为1，则表示该图像单元(i,j)所对应的方位距离上存在目标；若图像单元(i,j)的第一标记位的值为0，则表示该图像单元(i,j)所对应的方位距离上不存在目标；

S3，MTD检测通道先将其所接收的当前扫描周期下的回波数据进行AMTD滤波；其中，零频道上的回波数据采用卡尔马斯滤波；

零频道上的卡尔马斯滤波后的回波数据与其它频道上AMTD滤波后的回波数据均先根据雷达的方位扫描范围、距离扫描范围、方位分辨率、距离分辨率分频道建立精细化杂波图，将雷达的整个探测区域在方位上划分为M等份，在距离上划分为N等份，即雷达的整个探测区域被划分为M×N个方位距离单元，相对应的，各个频道上的精细化杂波图包括有M×N个图像单元，且精细化杂波图中的各个图像单元(i,j)上均有其对应的第二标记位；再利用精细化杂波图确定各个图像单元(i,j)的恒虚警门限，并依据各个图像单元(i,j)的恒虚警门限对各个图像单元(i,j)进行恒虚警检测，将精细化杂波图中过门限的图像单元(i,j)的第二标记位的值置为1，将精细化杂波图中未过门限的图像单元(i,j)的第二标记位的值置为0；

步骤S2和步骤S3的M×N个方位距离单元彼此一一对应；

恒虚警检测后的各个频道的精细化杂波图中，若图像单元(i,j)的第二标记位为1，则表示该图像单元(i,j)所对应的方位距离上存在目标；若图像单元(i,j)的第二标记位为0，则表示该图像单元(i,j)所对应的方位距离上不存在目标；

S4，利用步骤S202中更新后的背景图和步骤S3中恒虚警检测后各个频道的精细化杂波图，将第一标记位为1或第二标记位为1的图像单元均认定为过门限单元，进行点迹处理，确定目标点迹；

S5，利用步骤S201中所建立的视频图和步骤S4中经点迹处理后所确定的目标点迹进行目标轮廓提取；

步骤S2和步骤S3不区分先后顺序，步骤S201和步骤S202不区分先后顺序。