[发明专利]基于高斯函数的低频合成孔径雷达窄带射频干扰抑制方法

说明书

本发明提供一种基于高斯函数的低频合成孔径雷达窄带射频干扰抑制方法，该方法首先将低频SAR接收到的回波信号进行二维傅里叶变换，得到二维频域的回波信号；其次，利用3δ法检测是否存在射频干扰信号，找到射频干扰信号最大值所在位置并以该位置为中心射设置二维高斯函数；接着用二维高斯函数与二维回波信号相乘以提取出该位置的射频干扰信号，并用二维回波信号减去提取出的射频干扰信号，即可完成对该位置射频干扰信号的抑制；然后，重复使用3δ法进行检测和设置新的二维高斯函数提取射频干扰信号并消除，直到消除全部的射频干扰信号；最后，将二维频域信号变换到二维时域，完成对窄带射频干扰信号的抑制。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，更具体地，涉及一种基于高斯函数的低频合成孔 径雷达窄带射频干扰抑制方法。

背景技术

合成孔径雷达(SAR)通过主动发射和接收电磁波来获取目标信息，因此与 光学、红外等观测手段相比，SAR不受天气、光照等条件的限制，在军事和民 用上都具有广阔的应用前景。相比于高频段的SAR系统，低频SAR工作频率较 低、波长较长，因此具有很强的穿透能力，能够对树林中、建筑物内以及地表下 的隐蔽目标进行探测与成像。因此，低频SAR探测技术在国民经济建设、环境 检测保护以及现代战争等各方面都发挥着日益重要的作用。

然而，在低频SAR工作频段内存在着大量的广播、电视、移动通信等射频 干扰信号，对低频SAR系统的探测能力以及成像质量都造成极大的影响。这些 射频干扰信号一般具有窄带和高功率(远高于SAR回波信号的功率)的特点， 而且在时域难以判断出回波中是否存在射频干扰信号。

目前，用于低频SAR成像处理的射频干扰抑制方法主要包括参数化方法和 非参数化方法。参数化方法首先建立射频干扰信号的模型，然后估计出模型的参 数以重构射频干扰信号，最后从回波信号中将估计的射频干扰信号减去，即可完 成对射频干扰信号的抑制。利用参数化方法对射频干扰信号具有较好的抑制效果， 但是具有大量的运算量，因此难以保证射频干扰抑制的实时性。同时，由于对射 频干扰信号的建模是基于信号具有平稳性的假设，而随着电磁环境越来越复杂， 射频干扰信号表现出越来越强的非平稳性，因此参数化方法难以准确对射频干扰 信号进行建模并估计出信号模型的参数。非参数化方法虽然对射频干扰信号的抑 制效果较差，但是其方法简单、易于实现，而且效率较高，基本能够满足对射频 干扰信号的实时抑制。因此，利用非参数化方法来抑制射频干扰信号将具有更广 泛的应用。

陷波法是传统的非参数化射频干扰抑制方法，具有简单高效的特点，但是会 导致目标回波信号损失较多的能量，从而严重影响低频SAR成像的质量。射频 干扰信号在距离频域和方位频域一般都具有窄带特性，因此可以利用射频干扰信 号这一特点来设置滤波器，将会获得更好的滤波效果并减少目标回波信号的损失， 从而实现低频SAR射频干扰信号的有效抑制。

发明内容

本发明提供一种具有良好的射频干扰抑制效果的基于高斯函数的低频合成 孔径雷达窄带射频干扰抑制方法。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种基于高斯函数的低频合成孔径雷达窄带射频干扰抑制方法，包括以下步 骤：

S1：将回波信号变换到二维频域；

S2：设置二维高斯函数提取并消除射频干扰信号；

S3：将消除射频干扰信号后的二维频域信号变换到二维时域。

进一步地，所述步骤S1的具体过程是：

设低频SAR系统接收到的回波信号为x(t,τ)，其中t为慢时间，τ表示快时 间，将其进行二维傅里叶变换得到二维频域信号X(f,f_τ)。