CN104360321A - 杂波图滤波方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种杂波图滤波方法。本方法，包括：处理器接收方位单元内的全部扫描线对应的回波强度值；计算方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值；判断回波强度值是否大于第一平均回波强度值，若是，则将回波强度确定为第一回波强度值，并根据强度值大小进行排序，若否，则将回波强度值确定为第二回波强度值；根据高回波值删除百分比参数将第一回波强度值中部分回波强度值重置为第一平均回波强度值，根据重置后的回波强度值再次计算方位单元内各扇形区的第二平均回波强度值；根据第二平均回波值进行杂波图滤波。本发明实施例提高了快速移动的小目标的杂波图过滤算法的准确率。

Description

杂波图滤波方法

技术领域

本发明实施例涉及测量学技术领域，尤其涉及一种杂波图滤波方法。

背景技术

杂波图(Clutter Map)滤波的主要作用是抑制噪音和最小化海杂波的影响。此算法通过对虚警(false alarm)门限的计算，过滤出在虚警门限上的回波，此部分回波很有可能是目标回波的一部分。此算法的主要依据是：与噪音不同，海杂波的回波强度值普遍较小，将整个雷达扫描覆盖的区域分成若干个扇形小区域，对每个区域进行分析，根据海杂波的特征将其过滤掉。

慢速目标在每个扇形区内停留时间相对较长，均值的计算能体现目标在扇形区内的情况。滤波更准确。而对于快速目标，由于在扇形区内停留时间很短，计算所得的均值可能受其它大目标影响较大，滤波后可能会对目标产生滤波过度的现象。对于小目标而言，如果过度的滤波，造成整体面积过小，在轨迹跟踪时，可能就不被当作潜在目标而被直接丢弃了。

因此，现有杂波图过滤算法对于慢速的目标过滤效果较好，而对于快速的小目标的杂波过滤效果会有不好的影响。

发明内容

本发明实施例提供一种杂波图滤波方法，以克服现有技术中对于快速移动的小目标采用杂波图过滤算法导致准确率下降的问题。

本实施例提供了一种杂波图滤波方法，包括：

处理器接收方位单元内的全部扫描线对应的回波强度值；

计算所述方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值；

判断所述回波强度值是否大于所述第一平均回波强度值，若是，则将所述回波强度确定为第一回波强度值，并根据强度值大小进行排序，若否，则将所述回波强度值确定为第二回波强度值；

根据高回波值删除百分比参数确定第一回波强度值中需要重置回波强度值所对应的排序位置，并将所述第一回波强度值中大于所述排序位置对应的回波强度值的回波强度值重置为第一平均回波强度值；

根据重置后的回波强度值再次计算所述方位单元内各扇形区的第二平均回波强度值；

根据所述第二平均回波值进行杂波图滤波。

进一步地，所述计算所述方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值，包括：

所述处理器采用公式

$A\left(s\right)=\frac{1}{N}\×\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{le}\left(n\right)---\left(1\right)$

计算所述方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值，其中，所述A(s)为扇形区S内的平均回波强度值，所述N为扇形区S内的回波个数，所述le(n)为第n个回波值的回波强度。

进一步地，所述计算所述方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值之后，还包括：

所述处理器采用权重系数参数公式

T(s)＝(1-K)×T(s-1)+K×A(s)    (2)

修正所述第一平均回波强度值，其中，所述T(s)为修正后的第一平均回波强度值，所述K为权重系数，所述T(s-1)为上一时刻的平均回波强度值。

进一步地，所述根据强度值大小进行排序，包括：

根据所述回波强度值建立递减排序容器，所述递减排序容器用于存储所述回波强度值。

本发明实施例处理器计算所述方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值，并判断所述回波强度值是否大于所述第一平均回波强度值，若是，则将所述回波强度确定为第一回波强度值，并根据强度值大于进行排序，若否，则将所述回波强度值确定为第二回波强度值，将第一回波强度值排序，并根据高回波值删除百分比参数将大于排序位置的回波强度值置为第一平均回波强度值，再次计算各扇形区的第二平均回波强度值，采用第二平均回波强度值进行杂波图率波，提高了快速移动的小目标杂波图滤波的准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明杂波图滤波方法流程图；

图2为本发明杂波图滤波方法示意图；

图3为本发明方位单元各扇形区域示意图；

图4为本发明杂波图滤波方法程序流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明杂波图滤波方法流程图，如图1所示，本实施例的方法，包括：

步骤101、处理器接收方位单元内的全部扫描线对应的回波强度值；

步骤102、计算所述方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值；

步骤103、判断所述回波强度值是否大于所述第一平均回波强度值，若是，则将所述回波强度确定为第一回波强度值，并根据强度值大小进行排序，若否，则将所述回波强度值确定为第二回波强度值；

步骤104、根据高回波值扇出百分比参数确定第一回波强度值中需要重置回波强度值所对应的排序位置，并将大于所述排序位置对应的回波强度值重置为第一平均回波强度值；

步骤105、根据重置后的回波强度值再次计算所述方位单元内各扇形区的第二平均回波强度值；

步骤106、根据所述第二平均回波值进行杂波图滤波。

进一步地，所述计算所述方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值，包括：

所述处理器采用公式

$A\left(s\right)=\frac{1}{N}\×\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{le}\left(n\right)---\left(1\right)$

计算所述方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值，其中，所述A(s)为扇形区S内的平均回波强度值，所述N为扇形区S内的回波个数，所述le(n)为第n个回波值的回波强度。

进一步地，所述计算所述方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值之后，还包括：

所述处理器采用权重系数参数公式

T(s)＝(1-K)×T(s-1)+K×A(s)    (2)

修正所述第一平均回波强度值，其中，所述T(s)为修正后的第一平均回波强度值，所述K为权重系数，所述T(s-1)为上一时刻的平均回波强度值。

进一步地，所述根据强度值大小进行排序，包括：

根据所述回波强度值建立递减排序容器，所述递减排序容器用于存储所述回波强度值。

具体来说，图2为本发明杂波图滤波方法示意图，如图2所示，a为处理器根据所接收的方位单元内的全部扫描线对应的回波强度计算得到该方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值，其中，各矩形表示各扇形区的回波强度值，全部矩形表示方位单元的全部扫描线对应的回波强度值。求得第一平均回波强度值是采用公式

$A\left(s\right)=\frac{1}{N}\×\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{le}\left(n\right)---\left(1\right)$

计算所述方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值，其中，所述A(s)为扇形区S内的平均回波强度值，所述N为扇形区S内的回波个数，所述le(n)为第n个回波值的回波强度。

并采用权重系数参数公式

T(s)＝(1-K)×T(s-1)+K×A(s)    (2)

修正所述第一平均回波强度值，其中，所述T(s)为修正后的第一平均回波强度值，所述K为权重系数，所述T(s-1)为上一时刻的平均回波强度值。

直线1对应的矩形高度表示为第一平均回波强度值。b1为处理器将方位单元内各扫描线对应的回波强度与第一平均回波强度值作比较，并将大于第一平均回波强度值的回波强度确定为第一回波强度值，并根据强度值大小进行排序。b2中所表示的6号到1号扫描线为根据强度删除百分比参数的值，需要在b1中进行重置的部分第一回波强度值。本实施例中，采用递减排序容器将该第一回波强度值根据强度值大小进行排序。小于第一平均回波强度值的回波强度确定为第二回波强度值。c为处理器根据高回波值删除百分比参数确定第一回波强度值中需要重置回波强度值所对应的位置后，本实施例中第一回波强度值是采用递减排序容器按照从大到小递减的顺序排序，所述将位置之前对应的回波强度值重置为第一平均回波强度值。d为处理器根据重置后的回波强度值再次计算该扇形区的第二平均回波强度值，其中直线2表示第二平均回波强度值。举例说明，处理器接收扇形单元内全部扫面线对应的回波强度值为(200、230、250、235、255、240、225、250、215、210)，计算该方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值约为231。通过与第一平均回波强度值比较后，将大于第一平均回波强度值231的回波强度值确定为第一回波强度值(250、235、255、240、250)，将第一平均回波强度值从大到小排序为(255、250、250、240、235)。小于第一平均回波强度值的第二回波强度值为(200、230、225、215、210)。高回波值删除百分比参数为20％，则将第一回波强度值中的255、250重置为第一平均回波强度值231，也即重置后的第一回波强度值为(250、240、235、231、231)，结合重置后的第一回波强度值和第二回波强度值，再次计算该方位单元内各扇形区的第二平均值为226.7。

图3为本发明方位单元各扇形区域示意图，如图所示，图3所示为一幅雷达扫描图像，在此图像上，雷达根据扫描线的方位及各个扫描线上的回波位置，可以将其分为若干个扇形区域，对每一个扇形区域进行独立的杂波图滤波。

图4为本发明杂波图滤波方法程序流程图，如图所示，首先处理器计算出第一平均回波强度值，提取出大于第一平均回波强度值的强度值作为第一回波强度值。将第一回波强度值插入到降序容器，其目的是为了对第一回波强度值进行排序。根据删除比例系数，将第一回波强度值中较大的一部分强度值重置为第一平均回波强度值。根据重置后的第一回波强度值与第二回波强度值重新计算出第二平均回波强度值。遍历扇形区内所有原始回波强度值，大于第二平均回波强度值的回波强度值的回波保留，小于的置为0。

本实施例处理器通过根据方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值将该方位单元内各扇形区的回波强度值划分为第一回波强度值和第二回波强度值，并进一步处理该第一回波强度值后求得第二平均回波强度值，更为有效的过滤出杂波当中的目标回波图像，解决了以往杂波图算法对快速小目标回波滤波效果的不良影响，提高了滤波的准确度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种杂波图滤波方法，其特征在于，包括：

处理器接收方位单元内的全部扫描线对应的回波强度值；

计算所述方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值；

判断所述回波强度值是否大于所述第一平均回波强度值，若是，则将所述回波强度确定为第一回波强度值，并根据强度值大小进行排序，若否，则将所述回波强度值确定为第二回波强度值；

根据高回波值删除百分比参数确定第一回波强度值中需要重置回波强度值所对应的排序位置，并将所述第一回波强度值中大于所述排序位置所对应的回波强度值的回波强度值重置为第一平均回波强度值；

根据重置后的回波强度值再次计算所述方位单元内各扇形区的第二平均回波强度值；

根据所述第二平均回波值进行杂波图滤波。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值，包括：

所述处理器采用公式

$A\left(s\right)=\frac{1}{N}\×\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{le}\left(n\right)---\left(1\right)$

计算所述方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值，其中，所述A(s)为扇形区S内的平均回波强度值，所述N为扇形区S内的回波个数，所述le(n)为第n个回波值的回波强度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述方位单元内各扇形区的第一平均回波强度值之后，还包括：

所述处理器采用权重系数参数公式

T(s)＝(1-K)×T(s-1)+K×A(s)  (2)

修正所述第一平均回波强度值，其中，所述T(s)为修正后的第一平均回波强度值，所述K为权重系数，所述T(s-1)为上一时刻的平均回波强度值。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据强度值大小进行排序，包括：

根据所述回波强度值建立递减排序容器，所述递减排序容器用于存储所述回波强度值。