CN104360320A - 一种改进的杂波图 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进的杂波图，包括以下步骤：步骤1：雷达终端利用外部存储设备进行训练和建立杂波图；步骤2：杂波图建立完成后，为了保留慢速或者停航目标，需要降低杂波图的检测门限；步骤3：因为多径反射、遮挡效应或者虚假脉冲引起的回波符合慢速或者停航目标的特性，会被当做停航目标给保留下来，于是根据现场回波的情况再建立一个区域控制图，从而达到对杂波图精细化处理的目的；步骤4：在区域控制图中利用不同的颜色值来区分不同的区域属性；步骤5：杂波图自适应更新之前先要读取区域控制图中的属性信息，根据区域控制图中的属性信息来改变杂波图检测门限以满足滤除杂波的需要。

Description

一种改进的杂波图

技术领域

本发明涉及一种雷达数据处理领域，特别是一种基于杂波图的雷达数据处理方法。

背景技术

杂波图实现的基本目标就是为了将固定物体的回波给过滤掉，从而只保留运动物体的回波，提高检测效率。为了实现在杂波图中检测慢速以及停航目标，就需要保证杂波图在更新过程中相对应的检测单元处于一个比较低的检测门限。但由此也会带来另外一个问题，如果出现了具有慢速目标特性的杂波，杂波图就会将此杂波误认为是慢速目标给保留下来。因此需要对杂波图进行区域控制，在发现杂波的区域进行杂波图的快速更新，从而滤除掉具有慢速目标特性的杂波，满足了实际应用环境的需要。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有杂波图技术的不足，提供一种改进的杂波图，解决了具有慢速目标特性的杂波被误当做目标给保留下来的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种带有区域编辑功能的杂波图，其中通过软件的在线编辑功能在杂波图中形成不同的控制区域，然后生成地理位置信息和区域属性信息，从而满足杂波图在保留慢速以及停航目标的条件下，又能滤除具有慢速或者停航目标特性的杂波。

本发明公开了一种改进的杂波图，包括以下步骤：

步骤1：雷达终端训练和建立杂波图；并将杂波图按照(方位+距离+杂波图门限)的格式存储在外部存储设备中；

步骤2：杂波图建立完成后，自适应更新杂波图检测门限，并判断慢速和停航目标所在区域。杂波图在更新的过程中，如果连续n个雷达扫描周期目标都被检测出在同一位置，那么就认为此目标为慢速或者停航目标，降低对应杂波图检测单元的检测门限，从而保留慢速或者停航目标不被当做固定物体的回波给过滤掉；

步骤3：如果雷达终端出现了具有慢速目标特性的杂波(例如多径反射、遮挡效应等引起的回波)，那么利用区域控制图编辑软件对杂波区进行编辑，并在杂波区填充自定义的颜色(颜色可以任意选择，只要和非杂波区域颜色区别开，颜色值可以约定代表不同的含义)，那么当前区域控制图数据组织格式就为“方位+距离+颜色值”；

步骤4：将编辑完成的区域控制图数据写入到外部存储设备中；

步骤5：杂波图更新过程要和区域控制图中的“颜色值”关联起来。如果区域控制图的颜色值代表杂波区域，那么反映到杂波图中就是提高相对应检测单元中的检测门限，从而滤除杂波。

步骤1：雷达终端训练和建立杂波图：

1)利用存储设备SRAM存储整幅杂波图，杂波图存储单元的地址就按照“方位+距离”的格式来进行存储，将整个雷达方位360度平分为N(N>1)等份，将采样的距离单元平分为M(M>1)等份；

2)按照公式(1)建立杂波图：

$\mathrm{NewMap}=(1-\frac{1}{k})\×\mathrm{OldMap}+\frac{1}{k}\×\mathrm{CurrentAmp}$   公式(1)

其中：

k≥1，代表遗忘系数；

OldMap代表更新前的杂波图检测门限；

CurrentAmp代表当前扫描周期的雷达回波幅度；

NewMap代表更新后的杂波图中的检测门限；

将杂波图中所存储数据OldMap的和当前雷达回波幅度CurrentAmp的相加得到NewMap作为当前方位和距离单元上雷达信号的杂波图门限存入SRAM中；

步骤2：杂波图建立完成后，杂波图按照以下步骤进行更新：

1)未改进的杂波图建立完成后，慢速行驶以及停航目标也会被当做固定物体的回波给过滤掉，因此判断慢速或停航目标所出现的区域；如果雷达回波幅度超出当前所对应杂波图检测单元门限值，则认为当前检测单元发现目标，如果连续n(n>2)圈当前检测单元发现目标，则认为此目标为慢速目标，停止杂波图门限的更新，公式(1)变为公式(2)，从而降低相应检测单元的检测门限，满足慢速或者停航目标不被当做固定物体的回波给过滤掉，：

NewMap＝OldMap   公式(2)；

2)如果当前目标不被判定为慢速目标，或者当前检测单元没有发现目标，杂波图检测门限值按照公式(1)继续进行更新，改变慢速或者停航目标所对应检测单元的检测门限，从而保留慢速目标不被当做固定物体的回波给过滤掉。

步骤3：如果发现由于多径反射或者遮挡效应形成的杂波被误判为慢速或者停航目标给保留下来，则需要在相应的区域设置区域控制图。

1)如果发现具有慢速目标或者停航目标特性的杂波出现在雷达终端，在雷达终端利用绘图软件将区域控制图的区域轮廓描绘出来；可以对现场环境进行更灵敏的反应，增强杂波图的健壮性。

2)将区域控制图内部填充上不同的颜色，不同的颜色代表不同的区域属性。每种颜色值可以代表一种区域属性，本申请中只举例三种区域属性：遮挡区域、多径反射区域和非关心区域，可以根据现场应用环境的需要设置更多的区域属性。

步骤4：区域控制图编辑完成后将颜色值存储到外部存储设备中，其中颜色值对应着不同的β值，详细的对应关系见表1；

表1

区域属性	颜色值	β
			遮挡区域	蓝色	2
多径反射区域	绿色	4
			非关心区域	红色	8

步骤5：改进后的杂波图的更新过程与区域控制图中的颜色值密切相关；杂波图在更新过程中如果读取到区域控制图中的颜色值代表为杂波区，则要改变杂波图公式(1)为公式(3),提高杂波图的检测门限更新速度：

$\mathrm{NewMap}=(1-\frac{1}{k})\×\mathrm{OldMap}+\frac{\mathrm{\β}}{k}\×\mathrm{CurrentAmp}$      (公式3)

如果区域控制图的颜色值代表遮挡区域、多径反射区域和非关心区域等特殊处理区域，那么反映到杂波图中就是提高对应检测单元中的检测门限，达到快速滤除杂波的目的。如果区域控制图的颜色值代表非特殊处理区域，就按照步骤2对杂波图进行更新。

本发明公开了一种改进的杂波图生成方法，能够根据现场雷达回波的实际状况而对杂波图的局部进行杂波图检测门限的控制。既能满足对慢速以及停航目标的检测和跟踪，又能解决具有慢速目标特性的杂波被当做慢速目标给保留下来从而引起虚警概率增大的问题。本发明与现有技术相比，其显著优点是：

1、解决了杂波图将具有慢速目标特性的杂波误判为慢速目标，从而引起虚警概率增大的问题。

2、通过区域控制图的线编辑功能，可以实时直观的对杂波图的局部属性做出改变，提高杂波图对不同环境的灵敏性。

3、一旦动因异常环境引起建立完成的杂波图不能反映实际环境的需要，只需要对原有的杂波图做出局部改变，而不需要重新建立整张杂波图，维护了杂波图的整体稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是本发明总体流程图。

图2是实施例流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种改进的杂波图，包括以下步骤：步骤1：雷达终端利用外部存储设备进行训练和建立杂波图；步骤2：杂波图建立完成后，为了保留慢速或者停航目标，需要降低杂波图的检测门限；步骤3：因为多径反射、遮挡效应或者虚假脉冲引起的回波符合慢速或者停航目标的特性，会被当做停航目标给保留下来，于是根据现场回波的情况再建立一个区域控制图，从而达到对杂波图精细化处理的目的；步骤4：在区域控制图中利用不同的颜色值来区分不同的区域属性；步骤5：杂波图自适应更新之前先要读取区域控制图中的属性信息，根据区域控制图中的属性信息来改变杂波图检测门限以满足滤除杂波的需要。

本发明优点是：1、通过软件绘图功能建立起来的区域控制图，可以直观灵活地对杂波图的不同区域进行属性的在线编辑。2、在线编辑后的杂波图在不改变整体杂波图的情况下，只对杂波图的局部属性进行改变就能满足实际的应用环境需要，满足了杂波图的稳定性以及对环境改变的灵敏性。3、改进后的杂波图能够保留真正的慢速或者停航目标，将具有慢速目标特性的杂波给过滤掉，提高检测效率。

实施例1

如图2所示，本实施例杂波图在建立的过程中出现了遮挡效应：

1、利用存储设备SRAM存储整幅杂波图，杂波图存储单元的地址就按照“方位+距离”的格式来进行存储，将整个雷达方位360度平分为4096等份，将采样的距离单元平分为1024等份；

2、将杂波图中所存储数据OldMap的和当前雷达回波幅度CurrentAmp的相加得到NewMap作为当前方位和距离单元上雷达信号的门限存入SRAM中。

3、如果杂波图建立过程中有停航的飞机，那么飞机后面的物体(假设是固定建筑物)就会被遮挡从而不能被雷达照射到，被遮挡的区域在杂波图中就不能正常的建立起检测门限。杂波图建立完成后，如果停航飞机起飞，那么原来被遮挡区域的回波就会被雷达接收过来。此时被遮挡区域(建筑物)回波满足慢速目标的特性，那么杂波图就会把建筑物的回波误判是停航目标的回波，从而将建筑物的回波保留下来。

4、在雷达终端通过绘图软件对被遮挡区域进行属性编辑，将被遮挡区域的颜色值设置为蓝色，并将颜色值写入到区域控制图的外部存储设备中。

5、杂波图在更新的过程中首先读取到区域控制图中所对应的颜色值为蓝色，那么查表2得知所对应的β值为2，从而按照公式(3)对杂波图进行动态更新，滤除掉被遮挡区域的固定物体回波。

实施例2

如图2所示，本实施例杂波图更新过程中发生多径反射：

1、利用存储设备SRAM存储整幅杂波图，杂波图存储单元的地址就按照“方位+距离”的格式来进行存储，将整个雷达方位360度平分为4096等份，将采样的距离单元平分为1024等份；

2、将杂波图中所存储数据OldMap的和当前雷达回波幅度CurrentAmp的相加得到NewMap作为当前方位和距离单元上雷达信号的门限存入SRAM中。

3、如果在杂波图建立完成后慢速行驶的飞机或汽车引起多径反射效应，多径反射区的回波就会被误判为当做慢速目标给保留下来；

4、在雷达终端将经常出现多径反射效应的区域填充为红色，并将颜色值写入到区域控制图的外部存储设备中。

5、杂波图在更新过程中如果读取到所对应的区域控制图中的颜色值为红色，那么查表2得知所对应的β值为4，从而按照公式(3)对杂波图进行动态更新，快速滤除掉多径反射区域的杂波。

本发明提供了一种改进的杂波图，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种改进的杂波图，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：雷达终端训练和建立杂波图，并将杂波图按照格式存储在外部存储设备中；

步骤2：杂波图建立完成后，自适应更新杂波图检测门限，并判断慢速和停航目标所在区域；杂波图在更新的过程中，如果连续n个雷达扫描周期目标都被检测出在同一位置，那么就认为此目标为慢速或者停航目标，降低对应杂波图检测单元的检测门限，用于保留慢速或者停航目标不被当做固定物体的回波给过滤掉；

步骤3：如果雷达终端出现具有慢速目标特性的杂波，那么对杂波区进行编辑，并在杂波区填充自定义的颜色用于和非杂波区域颜色区别开，则当前区域控制图数据组织格式为“方位+距离+颜色值”；

步骤4：将区域控制图数据写入到外部存储设备中；

步骤5：杂波图更新过程和区域控制图中的颜色值关联，如果区域控制图的颜色值代表杂波区，那么反映到杂波图中就是提高相对应检测单元中的检测门限，这样杂波就全部给过滤掉。

2.根据权利要求1所述的一种改进的杂波图，其特征在于，步骤1包括：

利用存储设备SRAM存储整幅杂波图，杂波图存储单元的地址就按照方位、距离、杂波图门限的格式来进行存储，将整个雷达方位360度平分为N等份，将采样的距离单元平分为M等份，N>1，M>1；

按照公式(1)建立杂波图：

$\mathrm{NewMap}=(1-\frac{1}{k})\×\mathrm{OldMap}+\frac{1}{k}\×\mathrm{CurrentAmp}$      公式(1)；

其中：

k≥1，代表遗忘系数；

OldMap代表更新前的杂波图检测门限；

CurrentAmp代表当前扫描周期的雷达回波幅度；

NewMap代表更新后的杂波图中的检测门限；

将杂波图中所存储数据OldMap的和当前雷达回波幅度CurrentAmp的相加得到NewMap作为当前方位和距离单元上雷达信号的杂波图门限存入SRAM中。

3.根据权利要求2所述的一种改进的杂波图，其特征在于，步骤2包括：

如果一个目标连续n个雷达扫描周期雷达回波都在同一位置，n>2，那么判定此目标为慢速目标，那么采用公式(2)赋值：

NewMap＝OldMap；

如果当前目标不被判定为慢速目标，或者当前检测单元没有发现目标，杂波图检测门限值按照公式(1)继续进行更新。

4.根据权利要求3所述的一种改进的杂波图，其特征在于，步骤3包括：

如果发现具有慢速目标或者停航目标特性的杂波出现在雷达终端，对杂波区域进行在线编辑从而形成一幅区域控制图；

将区域控制图内部填充上不同的颜色，不同的颜色代表不同的区域属性。

5.根据权利要求4所述一种改进的杂波图，其特征在于，步骤5包括：

杂波图在更新过程中如果读取到区域控制图中的颜色值代表为杂波区，则要改变杂波图公式(1)为公式(3):

$\mathrm{NewMap}=(1-\frac{1}{k})\×\mathrm{OldMap}+\frac{\mathrm{\β}}{k}\×\mathrm{CurrentAmp}$       (公式3)。