CN106646392B - 一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法 - Google Patents

一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106646392B
CN106646392B CN201710029992.4A CN201710029992A CN106646392B CN 106646392 B CN106646392 B CN 106646392B CN 201710029992 A CN201710029992 A CN 201710029992A CN 106646392 B CN106646392 B CN 106646392B
Authority
CN
China
Prior art keywords
track
rcs
minor lobe
tracks
threshold value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710029992.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106646392A (zh
Inventor
胡文
齐全
李春彪
李洪涛
陆晓明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hu Wen
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201710029992.4A priority Critical patent/CN106646392B/zh
Publication of CN106646392A publication Critical patent/CN106646392A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106646392B publication Critical patent/CN106646392B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/023—Interference mitigation, e.g. reducing or avoiding non-intentional interference with other HF-transmitters, base station transmitters for mobile communication or other radar systems, e.g. using electro-magnetic interference [EMI] reduction techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/021—Auxiliary means for detecting or identifying radar signals or the like, e.g. radar jamming signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法，属于雷达信号处理技术领域。本发明首先读取n条经过点迹相关后的航迹，任选其中两条航迹得到k时刻的航迹头坐标等参数，将关联系数RNab置零，计算k时刻的关联系数，判断是否关联上，若关联上，则更新RNab，由k时刻关联系数得到航迹关联系数Dab、vab、RCSab。首先Dab、vab分别与其阈值δD、δV比较，判断两条航迹是否为同一条目标产生的航迹，如果不满足条件，则再与其他航迹比较，若满足条件，则再将RCSab与阈值δRCS比较，若满足条件则将航迹删除，否则再比较两条航迹的RCS，将RCS更大的予以显示。本发明提供一种新的基于复杂网络的副瓣消除方法，该方法对副瓣的识别具有较高的准确性，具有很高的实用性和通用性。

Description

一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法
技术领域
本发明提出一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法，属于雷达信号处理技术领域。
背景技术
在雷达边扫描边跟踪过程中，由于受到内部或者外部环境影响，从目标提取器中检测、录取的目标回波数据往往没有想象中的那么理想，例如，目标回波可能会在方位上产生分裂，有些强目标回波中含有大量的副瓣信息，实际回波中有为数不少的随即噪声、机内噪声、地物杂波、积极干扰和消极干扰点迹等。这些非真实目标点迹给目标的航迹相关和跟踪处理带来很大的麻烦，如果处理不好，那么不仅会使操作人员产生烦恼，而且目标的自动跟踪也容易出错。
尤其是强目标造成的副瓣杂波会对真实目标的探测造成很大的干扰，因为大的副瓣会在主瓣附近周围形成许多虚假目标，而且强目标的副瓣也会掩盖其邻近距离上的小目标，造成小目标的丢失，从而导致雷达虚警率提高。
目前常用的降低目标副瓣的常用方法包括：1、在脉冲压缩滤波器后级联一个具有某种锥削函数的副瓣抑制滤波器。2、通过构造正交杂波子空间来抑制旁瓣杂波。3、采用斜投影技术将强旁瓣目标抑制并进行运动目标检测等。
在专利“一种非连续谱高频雷达距离旁瓣抑制装置及其抑制方法”(专利号CN101464513A)中，熊俊志提出一种基于贝叶斯正则化的非连续谱高频雷达距离旁瓣抑制装置及其抑制方法，其根据目标谱模型构造正则化函数，采用迭代法得到旁瓣抑制。该方法对距离旁瓣的抑制效果优良，对噪声的抑制效果好，但是其对多普勒不敏感，实现结构复杂，并且实现成本较高。
本文提出的一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法，能够通过上位机软件程序准确高效的识别出由同一个目标产生的副瓣杂波，并与主瓣区别开来，然后通过上位机程序将副瓣杂波不予以显示，达到消除副瓣的效果，对副瓣杂波的识别具有较高的准确性，并在副瓣杂波消除方面具有更低的成本，具有很高的实用性和通用性。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法，相比与利用副瓣保护天线消除目标副瓣杂波，本文提出的方法具有实现结构简单，副瓣消除效果较好，实现成本低的优势，具有很高的实用性和通用性。
本发明的技术方案如下：一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法，通过对n条经过点迹相关的航迹进行两两比较，实现副瓣杂波的消除，具体流程如下：
步骤1、在n条航迹中任选两条航迹a、b，读取航迹a、b的k时刻的航迹头坐标和其他相关参数，并将航迹的关联次数RNab置零。
步骤2、求得航迹a、b在k时刻的关联系数D(k)ab、v(k)ab、RCS(k)ab，航迹a、b每关联上一次，则更新一次RNab，直至无法关联上。
步骤3、然后由1～RNab时刻的关联系数求得a、b两条航迹的关联系数Dab、vab、RCSab。
步骤4、将得到的Dab、vab分别与其对应的阈值δD、δv比较。若Dab、vab都大于其阈值，并且与所有航迹已比较，则可判断该航迹为目标航迹，将其显示；若未与所有航迹比较，则返回与其他航迹继续比较。若Dab、vab都小于其阈值，则表明航迹a、b为同一目标发出的副瓣或者为同一目标的主瓣和副瓣。
步骤5、当Dab、vab都小于其阈值时，再比较两条航迹的RCSab。若RCSab小于其阈值δRCS，则表明两条航迹为同一目标的副瓣，将航迹删除；若RCSab大于其阈值δRCS，则表明航迹a、b中有一条为目标的主瓣形成的航迹，再比较航迹a、b的RCSa、RCSb，将RCS更大的予以显示。
本发明与传统利用副瓣保护天线消除目标副瓣杂波相比，，能够通过上位机软件程序准确高效的识别出由同一个目标产生的副瓣杂波，并与主瓣区别开来，然后通过上位机程序将副瓣杂波进行删除，对副瓣杂波的识别具有较高的准确性，并在副瓣消除方面具有更低的成本，具有很高的实用性和通用性。
附图说明
图1一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法总体实现流程图
图2未消除副瓣杂波时的目标航迹实测图
图3由航迹产生的有向复杂网络模型图
图4消除副瓣杂波后的目标航迹实测图
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明确，以下参照附图对本发明进一步详细说明。
本发明提供一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法，如图1所示。通过对n条经过点迹相关的航迹进行两两比较，实现副瓣的消除，以图2中所示的未消除副瓣杂波的目标航迹实测图为例说明副瓣消除的具体流程：
(1)在n条航迹中任选两条航迹a、b，读取航迹a、b的k时刻相关参数，包括：D(k)a、v(k)a、RCS(k)a、D(k)b、v(k)b、RCS(k)b，其代表含义为k时刻航迹a、b的距离、Dopller速度、RCS参数。并将航迹的关联次数RNab置零。
(2)由在(1)中读取的相关参数求得航迹a、b在k时刻的关联系数D(k)ab、v(k)ab、RCS(k)ab，求解方法如下所示：
因此，目标跟踪系统产生的航迹可以用一个由节点和有向边组成的有向复杂网络模型描述，如图3所示(图3中只列出了3条航迹组成的有向复杂网络)。然后判断航迹a、b能否关联上，每关联上一次，则更新一次RNab，更新方式为：RNab＝RNab+1，直至无法关联上。
(3)由1～RNab时刻的关联系数求得a、b两条航迹的关联系数Dab、vab、RCSab，求解方法如下：
(4)将得到的Dab、vab分别与其对应的阈值δD、δv比较，对应于图2中航迹图，δD、δv分别取30m、3m/s。若Dab、vab都大于其阈值，并且与所有航迹已比较，则可判断该航迹为目标航迹，将其显示；若未与所有航迹比较，则返回与其他航迹继续比较。若Dab、vab都小于其阈值，则表明航迹a、b为同一目标发出的副瓣或者为同一目标的主瓣和副瓣，初步实现了筛选出目标副瓣杂波的目的。
(5)当Dab、vab都小于其阈值时，再将两条航迹的RCSab与其阈值δRCS比较，对应图2所示的航迹图，δRCS取9dB。若RCSab＜δRCS，则表明两条航迹为同一目标的副瓣，将航迹删除；若RCSab＞δRCS，则表明航迹a、b中有一条为目标的主瓣形成的航迹，再比较航迹a、b的RCSa、RCSb，将RCS更大的予以显示，其中RCSa、RCSb的求解过程如下：
至此，最终实现了对目标副瓣杂波的消除的目的，结果如图4所示。由图4可见对目标副瓣杂波具有较好的消除效果。
以上每个步骤都可以在上位机中实现，因而在上位机中即可实现对副瓣杂波的筛选，从而消除副瓣杂波。实现了雷达系统成本及复杂度的降低，对副瓣的识别具有较高的准确性，并且具有较好的副瓣消除效果，在实际应用中有很高的实用性和通用性。

Claims (3)

1.一种基于复杂网络的副瓣消除方法，通过对n条经过点迹相关的航迹进行两两比较，实现副瓣的消除，其特征在于，包括：
步骤1、在n条航迹中任选两条航迹a、b，读取航迹a、b的k时刻的航迹头坐标和其他相关参数，包括：D(k)a、v(k)a、RCS(k)a、D(k)b、v(k)b、RCS(k)b，其代表含义为k时刻航迹a、b的距离、Dopller速度、RCS参数，并将航迹的关联次数RNab置零；
步骤2、求得航迹a、b在k时刻的关联系数D(k)ab、v(k)ab、RCS(k)ab，其中D(k)ab、v(k)ab、RCS(k)ab分别表示在k时刻从航迹a头坐标指向航迹b头坐标的坐标向量、速度向量、RCS向量，航迹a、b每关联上一次，则更新一次RNab，直至无法关联上，更新方式为：RNab＝RNab+1，直至无法关联上，求解具体方式为：
步骤3、然后由1～RNab时刻的关联系数求得a、b两条航迹的关联系数Dab、vab、RCSab，求解具体方式为：
步骤4、将得到的Dab、vab分别与其对应的阈值δD、δv比较，若Dab、vab都大于其阈值，并且与所有航迹已比较，则可判断该航迹为目标航迹，将其显示；若未与所有航迹比较，则返回与其他航迹继续比较，若Dab、vab都小于其阈值，则表明航迹a、b为同一目标发出的副瓣或者为同一目标的主瓣和副瓣；
步骤5、当Dab、vab都小于其阈值时，再比较两条航迹的RCSab，若RCSab小于其阈值δRCS，则表明两条航迹为同一目标的副瓣，将航迹删除；若RCSab大于其阈值δRCS，则表明航迹a、b中有一条为目标的主瓣形成的航迹，再比较航迹a、b的RCSa、RCSb，将RCS更大的予以显示，最终实现筛选出目标副瓣杂波并将其删除的目的。
2.根据权利要求1所描述的一种基于复杂网络的副瓣消除方法，RCSa、RCSb的求解过程如下所示：
3.根据权利要求1所描述的一种基于复杂网络的副瓣消除方法，其特征在于权利要求1中每个步骤都可以在上位机中实现，因而在上位机中即可实现对副瓣杂波的筛选，从而消除副瓣杂波。
CN201710029992.4A 2017-01-11 2017-01-11 一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法 Expired - Fee Related CN106646392B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710029992.4A CN106646392B (zh) 2017-01-11 2017-01-11 一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710029992.4A CN106646392B (zh) 2017-01-11 2017-01-11 一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106646392A CN106646392A (zh) 2017-05-10
CN106646392B true CN106646392B (zh) 2019-06-14

Family

ID=58840546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710029992.4A Expired - Fee Related CN106646392B (zh) 2017-01-11 2017-01-11 一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106646392B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109782267B (zh) * 2019-01-25 2021-01-22 北京润科通用技术有限公司 航迹关联方法及车载雷达
CN113820674B (zh) * 2021-10-19 2024-08-20 中安锐达(北京)电子科技有限公司 一种雷达截面积实时估计算法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202383287U (zh) * 2011-11-25 2012-08-15 中国人民解放军63696部队 一种测控雷达天线主副瓣自动识别系统
CN104166135A (zh) * 2014-09-05 2014-11-26 武汉中原电子集团有限公司 一种宽带雷达目标的原始点迹凝聚处理方法
CN106093883A (zh) * 2016-05-31 2016-11-09 上海无线电设备研究所 一种雷达下视尾后探测下主副瓣地海杂波主分布计算方法
CN106199585A (zh) * 2016-07-05 2016-12-07 中国人民解放军63686部队 一种船载单脉冲体制跟踪雷达主副瓣自动识别方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202383287U (zh) * 2011-11-25 2012-08-15 中国人民解放军63696部队 一种测控雷达天线主副瓣自动识别系统
CN104166135A (zh) * 2014-09-05 2014-11-26 武汉中原电子集团有限公司 一种宽带雷达目标的原始点迹凝聚处理方法
CN106093883A (zh) * 2016-05-31 2016-11-09 上海无线电设备研究所 一种雷达下视尾后探测下主副瓣地海杂波主分布计算方法
CN106199585A (zh) * 2016-07-05 2016-12-07 中国人民解放军63686部队 一种船载单脉冲体制跟踪雷达主副瓣自动识别方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
雷达数据处理中非真实目标点迹的处理;陈志坚;《现代雷达》;19950630(第3期);第43-48页
雷达目标录取及其处理方法的设计;陈志坚;《现代雷达》;19990430(第2期);第40-44页

Also Published As

Publication number Publication date
CN106646392A (zh) 2017-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105005042B (zh) 一种探地雷达地下目标定位方法
CN104267379B (zh) 一种基于波形设计的主被动雷达协同抗干扰方法
CN105022057B (zh) 基于改进Radon变换与多帧联合处理的目标检测方法
CN106680806A (zh) 一种多雷达点迹融合方法
CN107607916B (zh) 一种抗自卫式速度距离联合欺骗干扰方法
CN105319537A (zh) 基于空间相关性的航海雷达同频干扰抑制方法
CN104166135A (zh) 一种宽带雷达目标的原始点迹凝聚处理方法
CN108120976B (zh) 一种基于多普勒通道特性的地杂波谱泄露抑制方法
CN108872962A (zh) 基于分数阶傅里叶变换的激光雷达微弱信号提取和分解方法
CN109188430B (zh) 一种基于地面监视雷达系统的目标提取方法
CN107271967A (zh) 脉冲相参应答机同频干扰处理系统
CN106646392B (zh) 一种基于复杂网络的目标副瓣杂波消除方法
CN107436434B (zh) 基于双向多普勒估计的航迹起始方法
CN106680783B (zh) 基于站址误差融合算法对抗欺骗式假目标的方法
CN109655794B (zh) 一种窄带自卫噪声压制干扰的检测识别方法
CN103995257B (zh) 目标的探测方法及装置
CN105242254A (zh) 一种基于数据质量评估的对空目标识别方法
CN102034109A (zh) 一种基于统计特性的合成孔径声纳目标检测方法
CN110488273B (zh) 一种基于雷达的车辆跟踪检测方法及装置
CN103675808A (zh) 一种单脉冲雷达导引头的不可分辨多目标检测方法
CN109100697A (zh) 一种基于地面监视雷达系统的目标凝聚方法
CN109061632A (zh) 一种无人机识别方法
CN107479037A (zh) 一种pd雷达杂波区域判别方法
CN110261685A (zh) 一种基于多源信息的区域电磁频谱态势生成方法
CN104020468B (zh) 一种基于二次雷达的近距离目标更新周期的计算方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180403

Address after: 210094 No. 200 Xiaolingwei street, Xuanwu District, Jiangsu, Nanjing

Applicant after: Hu Wen

Address before: 210000 room 409, Yan Jiang Road, Drum Tower District, Nanjing, Jiangsu

Applicant before: NANJING YUDADIAN INFORMATION TECHNOLOGY CO.,LTD.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190614

Termination date: 20220111