CN108983194B - 一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法 - Google Patents

一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法 Download PDF

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    • G01S7/415—Identification of targets based on measurements of movement associated with the target

Abstract

本发明公开了一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法，包括：对目标回波信息进行虚假点迹过滤处理；对过滤后的目标回波信息进行模糊化处理并构成二维图像；对二维图像进行目标边缘提取；目标边缘提取后进行地物目标滤除处理；对地物目标滤除处理后的属于同一目标的目标回波信息依次进行速度凝聚和距离凝聚；对距离凝聚后的目标回波信息进行方位凝聚，得到方位凝聚后的属于同一目标的目标回波信息和目标参数。本发明降低了同一个目标在进行目标提取时分裂为多个目标的风险，降低了不同速度的目标在进行为目标凝聚时合并为同一目标的风险，提高了目标提取的完整性和精度以及目标凝聚的精度，为后续的航迹处理提供了可靠的基础。

Description

一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法
技术领域
本发明涉及地面监视雷达系统的目标实时提取及凝聚技术领域，尤其是一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法。
背景技术
地面监视雷达系统，是一种采用雷达侦搜光电识别跟踪的近距探测系统，可在地物背景下对地面的车辆及行人，水面的船只，以及空中的空气动力飞行器进行探测、跟踪、管理。
目标提取为提取属于同一目标的目标回波信息，并根据此目标回波信息估计目标参数，以达到提高点迹凝聚精度和提高航迹跟踪质量的目的。目标凝聚为将属于同一个目标的目标回波信息合成为一个目标回波信息，以达到减轻雷达数据处理负担和提高航迹跟踪质量的目的。因此选择最优的提取方法和凝聚方法，对精确地估计目标参数和后续的航迹处理至关重要。
传统的利用图形学的目标提取方法，直接进行图像边缘提取，没有考虑雷达探测目标不连续的特性，降低了目标提取的完整性，导致同一个目标在进行目标提取时分裂为多个目标；且没有对属于同一目标的目标回波信息进行地物目标滤除处理，在后续的凝聚处理时，零频道上的目标的幅度值导致目标参数的估计偏差。传统的目标凝聚方法，没有考虑目标的速度，降低了目标的速度分辨能力，导致在目标凝聚时，将不同速度的目标合并成为同一个目标。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法，降低了同一个目标在进行目标提取时分裂为多个目标的风险，降低了不同速度的目标在进行为目标凝聚时合并为同一目标的风险，提高了目标提取的完整性和精度，提高了目标凝聚的精度，为后续的航迹处理提供了可靠的基础。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：
一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，获取雷达前端处理后的目标回波信息；
S2，对雷达前端处理后的目标回波信息进行虚假点迹过滤处理，得到过滤后的目标回波信息；
S3，对过滤后的目标回波信息进行模糊化处理，得到模糊化处理后的目标回波信息，并根据模糊化处理后的目标回波信息构成二维图像；
S4，对所述二维图像进行目标边缘提取，得到属于同一目标的目标回波信息；
S5，对属于同一目标的目标回波信息进行地物目标滤除处理，得到地物目标滤除处理后的属于同一目标的目标回波信息；
S6，对地物目标滤除处理后的属于同一目标的目标回波信息进行速度凝聚，得到距离库上速度凝聚后的目标回波信息；
S7，对距离库上速度凝聚后的目标回波信息进行距离凝聚，得到方位上距离凝聚后的目标回波信息和目标参数；
S8，对方位上距离凝聚后的目标回波信息进行方位凝聚，得到方位凝聚后的属于同一目标的目标回波信息和目标参数；
其中，在雷达的扫描过程中，对雷达扫描的任一方位均进行步骤S1-S7的处理，步骤S8为根据方位上距离凝聚后的目标回波信息进行的实时处理。
步骤S1中，雷达前端处理后的目标回波信息包括：目标的方位、目标的距离库、目标的多普勒速度频道、目标的时间戳、目标的幅度值；
其中，所述目标的距离库表示雷达检测到的目标的距离所在的距离单元；
所述距离库：对雷达的检测距离的范围进行量化，将量化后的距离单元称为距离库；
所述目标的多普勒速度频道表示雷达检测到的目标的速度所在的速度单元；
所述多普勒速度频道：对雷达的检测速度的范围进行量化，将量化后的速度单元称为多普勒速度频道；
所述目标的幅度值为雷达检测到的目标的能量值，在雷达前端处理时，设置人工门限，若雷达检测到的某目标的幅度值小于该人工门限，则将该目标的幅度值直接置为0db，且视为雷达未检测到该目标；
所述雷达前端处理为雷达信号处理。
步骤S2中，所述虚假点迹过滤处理：对每个距离库上的目标回波信息均进行计算并得到目标综合值，将所述目标综合值与杂波门限进行比较，若目标综合值小于杂波门限，则将此目标回波信息作为杂波滤除；
其中，所述目标综合值的计算公式为：
目标综合值＝10×log10(目标的幅度值×目标的距离4)。
步骤S3中，所述模糊化处理，分别根据目标的多普勒速度频道和目标的距离库对目标的幅度值进行模糊化处理；
其中，根据目标的多普勒速度频道对目标的幅度值进行模糊化处理，包括以下具体步骤：
S301，对第1个距离库的某一多普勒速度频道上的目标的幅度值进行模糊化处理，即将第1个距离库的某一多普勒速度频道上的目标的幅度值与1db进行比较，若该某一多普勒速度频道上的目标的幅度值大于1db，则判断与该某一多普勒速度频道相邻的两个多普勒速度频道上的目标的幅度值是否均大于0db，当左相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值或右相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值为0db时，则将相邻的两个多普勒速度频道上的目标的幅度值为0db的多普勒速度频道上的目标的幅度值直接赋值为1db；若相邻的两个多普勒速度频道上的目标的幅度值均大于0db，则跳转执行步骤S302；
若该某一多普勒速度频道上的目标的幅度值不大于1db，则跳转执行步骤S302；
其中，若该某一多普勒速度频道为第1个多普勒速度频道时，则仅判断右相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值；若该某一多普勒速度频道为最后1个多普勒速度频道时，则仅判断左相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值；
S302，按照步骤S031的方式，继续对第1个距离库的下一个多普勒速度频道上的目标的幅度值进行模糊化处理，直到对第1个距离库的所有多普勒速度频道上的目标的幅度值进行模糊化处理完成；
S303，按照步骤S301-S302的方式，继续对下一个距离库的从第1个多普勒速度频道开始至最后1个多普勒速度频道结束的每个多普勒速度频道上的目标的幅度值依次进行模糊化处理，直到对最后1个距离库的从第1个多普勒速度频道开始至最后1个多普勒速度频道结束的每个多普勒速度频道上的目标的幅度值依次进行模糊化处理完成，即得到根据目标的多普勒速度频道进行模糊化处理后的目标回波信息；
根据目标的距离库对目标的幅度值进行模糊化处理，包括以下步骤：
S311，对第1个多普勒速度频道的某一距离库上的目标的幅度值进行模糊化处理，即将第1个多普勒速度频道的某一距离库上的目标的幅度值与1db依次进行比较，判断该某一距离库上的目标的幅度值是否大于1db，若该某一距离库上的目标的幅度值大于1db，则判断与该某一距离库相邻的两个距离库上的目标的幅度值是否均大于0db，当左相邻的距离库上的目标的幅度值或右相邻的距离库上的目标的幅度值为0db时，则将左右相邻的两个距离库上的目标的幅度值为0db的距离库上的目标的幅度值直接赋值为1db；若相邻的两个距离库上的目标的幅度值均大于0db，则跳转执行步骤S312；
若该某一距离库上的目标的幅度值不大于1db，则跳转执行步骤S312；
其中，若该某一距离库为第1个距离库时，仅判断与该某一距离库右相邻的距离库上的目标的幅度值；若该某一距离库为最后1个距离库时，仅判断与该某一距离库左相邻的距离库上的目标的幅度值；
S312，按照步骤S311的方式，继续对第1个多普勒速度频道的下一个距离库上的目标的幅度值进行模糊化处理，直到对第1个多普勒速度频道的所有距离库上的目标的幅度值进行模糊化处理完成；
S313，按照步骤S311-S312的方式，继续对下一个多普勒速度频道的从第1个距离库开始至最后1个距离库结束的每个距离库上的目标的幅度值依次进行模糊化处理，直到对最后1个多普勒速度频道的从第1个距离库开始至最后1个距离库结束的每个距离库上的目标的幅度值依次进行模糊化处理，即得到根据目标的距离库进行模糊化处理后的目标回波信息；
根据步骤S301-S303和步骤S311-S313得到的模糊化处理后的目标回波信息，将目标的距离库作为二维图像的y轴；将目标的多普勒速度频道作为二维图像的x轴；将模糊化处理后的目标回波信息中的目标的幅度值作为像素值，构成二维图像。
步骤S4中，所述目标边缘提取，包括以下步骤：
S41，对所述二维图像上每个像素点的像素值进行二值化处理得到二值图像；所述二值化处理的具体方法如下：判断像素点的像素值是否大于等于1db，若某个像素点的像素值大于或等于1db时，则将该像素点的像素值直接置为1db；若某个像素点的像素值小于1db时，则将该像素点的像素值直接置为0db；
S42，通过滑窗检测的方式并利用Sobel边缘检测算子对所述二值图像进行边缘检测，得到边缘像素点；
所述边缘检测的具体方法如下：计算待检测像素点Z5的边缘估算值g，g＝|f*Gx|+|f*Gy|，若g大于或等于设定的阈值，则待检测像素点Z5为边缘像素点；
其中，f矩阵为由待检测像素点Z5的像素值和待检测像素点Z5的8个邻域像素点的像素值构成的矩阵；
Gx和Gy分别为Sobel边缘检测算子的两组3×3矩阵；
Figure GDA0002537038690000051
S43，根据所述边缘像素点得到属于同一目标的像素点，且根据属于同一目标的每个像素点对应的目标回波信息得到属于同一目标的目标回波信息；其中，属于同一目标的像素点包括该目标轮廓上以及轮廓内的像素点，即属于同一目标的目标回波信息包括该目标轮廓上以及轮廓内的目标回波信息；
若待检测像素点没有8个邻域像素点，即不构成矩阵f时，则不对没有8个邻域像素点的待检测像素点进行边缘检测，且对与该待检测像素点相邻或连续的像素点进行边缘检测，若该待检测像素点没有相邻或连续的像素点，即该待检测像素点为孤立的像素点，则该待检测像素点不为目标的像素点。
步骤S5中，将与速度为0m/s的多普勒速度频道V左右相邻的四个多普勒速度频道V-2、V-1、V+1、V+2的速度均视为0m/s，且将雷达在第V-2、V-1、V、V+1、V+2个多普勒速度频道上检测的目标回波信息均作为地物杂波；所述地物杂波为地物目标的目标回波信息。
步骤S5中，所述地物目标滤除：统计属于同一目标的像素点的数量N；统计属于该同一目标中的目标回波信息为地物杂波的数量M，判断M/N的值是否大于设定的比值，若大于，则删除属于该同一目标的目标回波信息；若小于，则保留属于该同一目标的目标回波信息。
步骤S6中，所述速度凝聚，包括以下步骤：
S61，对同一距离库的多普勒速度频道上的目标回波信息中的目标的幅度值进行比较，找出目标的幅度值为最大的目标回波信息；
S62，判断目标的幅度值为最大的目标回波信息是否为地物杂波；若是，则删除该目标回波信息，重新执行步骤S61；若否，则在该距离库上仅保留该目标的幅度值为最大的目标回波信息，得到该距离库上速度凝聚后的目标回波信息；
S63，依次对每个距离库进行速度凝聚，得到每个距离库上速度凝聚后的目标回波信息。
步骤S7中，所述距离凝聚，包括以下步骤：
S71，根据每个距离库上速度凝聚后的目标回波信息，从第3距离库开始至倒数第2个距离库结束依次进行判断，判断距离库上速度凝聚后的目标回波信息是否为异常的目标回波信息，若某距离库上的目标回波信息为异常的目标回波信息，即该距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值不为0db，且与该距离库相邻的前两个距离库和后两个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值为0db，则删除该距离库上速度凝聚后的目标回波信息；
S72，从第3距离库开始至倒数第2个距离库结束依次进行目标的距离起始判断，将首次出现的目标的幅度值不为0db的速度凝聚后的目标回波信息中目标的距离库作为目标的起始距离库，记为Rstart，且将该起始距离库Rstart上速度凝聚后的目标回波信息中目标的多普勒速度频道记为Vp；
S73，从起始距离库Rstart开始至倒数第2个距离库结束依次进行目标的距离终止判断，若某距离库的连续的后两个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值为0db，或该距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的多普勒速度频道Vc与起始距离库Rstart上速度凝聚后的目标回波信息中目标的多普勒速度频道Vp相差4个频道以上，即|Vc-Vp|＞4，则将该距离库作为目标的终止距离库，记为Rend；
S74，对从起始距离库Rstart开始至终止距离库Rend结束的N个速度凝聚后的目标回波信息进行加权取平均处理，计算方位上距离凝聚后的目标参数
Figure GDA0002537038690000071
Figure GDA0002537038690000072
Figure GDA0002537038690000073
Figure GDA0002537038690000074
其中，上标v表示速度凝聚；上标d表示速度凝聚；下标i表示第i个，1≤i≤N；N＝Rend-Rstart+1；
Figure GDA0002537038690000075
为第i个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库，
Figure GDA0002537038690000076
为第i个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值，
Figure GDA0002537038690000077
为第i个距离库上速度凝聚后目标回波信息中的目标的多普勒速度频道；
Figure GDA0002537038690000078
为方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库，
Figure GDA0002537038690000079
为方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的多普勒速度频道；
对从起始距离库Rstart开始至终止距离库Rend结束的N个速度凝聚后目标回波信息中的目标的幅度值的大小进行比较，其中，最大的目标的幅度值即为方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值
Figure GDA00025370386900000710
步骤S8中，所述方位凝聚，具体包括以下步骤：
S81，按照雷达扫描方向，进行目标的方位起始判断，将首次出现的目标的幅度值不为0db的距离凝聚后的目标回波信息中的目标的方位作为目标的起始方位，记为Dstart，且将该方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库和目标的多普勒速度频道分别记为
Figure GDA0002537038690000081
S82，从目标的起始方位Dstart开始，按照雷达扫描方向，滑窗式地对后一方位
Figure GDA0002537038690000082
进行目标的方位终止判断，判断后一方位
Figure GDA0002537038690000083
上距离凝聚后的目标回波信息是否满足
Figure GDA0002537038690000084
且
Figure GDA0002537038690000085
且目标的幅度值不为0db，若满足，则该方位
Figure GDA0002537038690000086
上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为属于同一目标的目标回波信息；若不满足，该方位
Figure GDA0002537038690000087
上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为不属于同一目标的目标回波信息；
其中，
Figure GDA0002537038690000088
为方位
Figure GDA0002537038690000089
上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库；
Figure GDA00025370386900000810
为方位
Figure GDA00025370386900000811
上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的多普勒速度频道；
S83，按照步骤S82的方式，继续对此方位
Figure GDA00025370386900000812
的后一方位进行目标的方位终止判断；若出现某个方位上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为属于同一目标的目标回波信息，且此方位的连续的后两个方位上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为属于同一目标的目标回波信息均为不属于同一目标的目标回波信息，则将此方位作为目标的终止方位，记为Dend；
S84，对从起始方位Dstart开始至终止方位Dend结束的N个距离凝聚后的目标回波信息进行加权取平均处理，计算方位凝聚后的目标参数
Figure GDA00025370386900000813
Figure GDA00025370386900000814
Figure GDA00025370386900000815
Figure GDA00025370386900000816
其中，上标p表示方位凝聚；下标j表示第j个，1≤j≤M；M＝Dend-Dstart+1；
Figure GDA00025370386900000817
为第j个方位上距离凝聚后的回波信息中的目标的距离库，
Figure GDA00025370386900000818
为第j个方位上距离凝聚后的目标回波信息中目标的幅度值，
Figure GDA00025370386900000819
为第j个方位上距离凝聚后回波信息中的目标的多普勒速度频道，
Figure GDA00025370386900000820
为第j个方位上距离凝聚后的目标回波信息中目标的方位，即第j个方位对应的方位；
Figure GDA0002537038690000091
为方位凝聚后的目标回波信息的距离库，
Figure GDA0002537038690000092
为方位凝聚后的目标回波信息中的多普勒速度频道，
Figure GDA0002537038690000093
为方位凝聚后的目标回波信息中目标的方位；
步骤S81中，若某方位与已存在的目标的目标终止方位Dend相差2个方位以上，且该方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值不为0db，则此方位为新的目标的目标起始方位。
本发明的优点在于：
(1)本发明的虚假点迹过滤处理降低了近区目标的虚警率，同时提高了远区目标的发现概率。
(2)本发明的模糊化处理有效的减少了目标在多普勒速度频道或距离库上的分裂，降低了同一目标在进行目标提取时分裂为多个目标的风险，有效地提高了目标提取的完整性。
(3)本发明的目标边缘提取对属于同一目标的目标回波信息进行提取。
(4)本发明的地物目标滤除处理将地物目标滤除，降低了地物目标对真实目标的干扰，有效地提高了目标提取的精度，降低了后续的凝聚过程中的目标参数的估计偏差。
(5)本发明在对目标回波信息进行速度凝聚时，删除了零频道上以及零频道附近频道上的目标回波信息，消除了零频道上以及零频道附近频道上的目标回波信息对后续处理的影响，降低了后续的凝聚过程中的目标参数的估计偏差。
(6)本发明在对目标回波信息进行距离凝聚和方位凝聚时，对速度凝聚后的速度信息进行考虑，降低了不同速度目标合并为同一目标的风险。
(7)本发明对同一方位上距离凝聚后的目标回波信息进行加权取平均处理得到目标参数，并根据同一方位上距离凝聚后的目标参数信息进行方位凝聚，提高了目标凝聚的精度。
(8)本发明提供一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法，降低了同一个目标在进行目标提取时分裂为多个目标的风险，降低了不同速度的目标在进行为目标凝聚时合并为同一目标的风险，提高了目标提取的完整性和精度，提高了目标凝聚的精度，为后续的航迹处理提供了可靠的基础。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
图2为雷达前端处理后的目标回波信息。
图3为本发明的模糊化处理后的结果图。
图4为本发明的目标边缘提取后的结果图。
图5为本发明的地物目标滤除处理后的结果图。
图6为传统方法的目标提取的结果图
图7为本发明的虚假点迹过滤处理的方法流程图。
图8为本发明的模糊化处理的方法流程图。
图9为本发明的目标边缘提取的方法流程图。
图10为本发明的地物目标滤除的方法流程图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
实施例一，由图1所示，一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法，包括以下步骤：
S1，通过网络获取雷达前端处理后的目标回波信息；
S2，对雷达前端处理后的目标回波信息进行虚假点迹过滤处理，得到过滤后的目标回波信息；
S3，对过滤后的目标回波信息进行模糊化处理，得到模糊化处理后的目标回波信息，并根据模糊化处理后的目标回波信息构成二维图像；
S4，对所述二维图像进行目标边缘提取，得到属于同一目标的目标回波信息；
S5，对属于同一目标的目标回波信息进行地物目标滤除处理，得到地物目标滤除处理后的属于同一目标的目标回波信息；
S6，对地物目标滤除处理后的属于同一目标的目标回波信息进行速度凝聚，得到距离库上速度凝聚后的目标回波信息；
S7，对距离库上速度凝聚后的目标回波信息进行距离凝聚，得到方位上距离凝聚后的目标回波信息和目标参数；
S8，对方位上距离凝聚后的目标回波信息进行方位凝聚，得到方位凝聚后的属于同一目标的目标回波信息和目标参数。
其中，在雷达扫描的过程中，雷达从第1个方位开始扫描，并接收第1个方位上的目标回波信息，步骤S2-S7为对第1个方位上的目标回波信息进行的处理，得到第1个方位上距离凝聚后的目标回波信息；按照雷达扫描方向，雷达依次对后一个方位进行扫描，接收此方位上的目标回波信息，以此类推，执行步骤S2-S7并对此方位上的目标回波信息进行处理，得到此方位上距离凝聚后的目标回波信息；步骤S8为根据方位上距离凝聚后的目标回波信息进行的实时处理。
本实施例中，雷达检测的方位覆盖范围为0°～90°，以正北为0°，方位的采样间隔为1.4°，方位量化为64个方位；雷达检测的距离覆盖范围为0km～30km，距离的采样间隔为15m，距离量化为2000个距离库；所述雷达检测的速度覆盖范围为-18.747m/s～18.747m/s，速度量化为64个多普勒速度频道；雷达扫描的一帧，是从0°方位开始接收0°方位上的目标回波信息，然后按照1.4°的采样间隔，依次接收下一方位上的目标回波信息。
雷达测速的原理：利用多普勒效应，目标与雷达之间有相对运动时，雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，将目标回波频率与雷达发射频率之间的频率差，称为多普勒频率；目标朝向雷达运动时，目标回波频率高于雷达发射频率，多普勒频率为正；目标背离雷达运动时，目标回波频率低于雷达发射频率，多普勒频率为负；根据多普勒频率的改变数值，计算出目标与雷达的相对速度。
步骤S1中，雷达前端处理后的目标回波信息包括：目标的方位、目标的距离库、目标的多普勒速度频道、目标的时间戳、目标的幅度值。
其中，所述目标的距离库表示雷达检测到的目标的距离所在的距离单元。
所述距离库：对雷达的检测距离的范围进行量化，将量化后的距离单元称为距离库。
所述目标的多普勒速度频道表示雷达检测到的目标的速度所在的速度单元。
所述目标的多普勒速度频道表示雷达检测到的目标的速度所在的速度单元。雷达测速的原理：利用多普勒效应，目标与雷达之间有相对运动时，雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，将目标回波频率与雷达发射频率之间的频率差，称为多普勒频率；目标朝向雷达运动时，目标回波频率高于雷达发射频率，多普勒频率为正；目标背离雷达运动时，目标回波频率低于雷达发射频率，多普勒频率为负；根据多普勒频率的改变数值，计算出目标与雷达的相对速度。
所述目标的时间戳为雷达检测到目标的时间。
所述目标的幅度值为雷达检测到的目标的能量值，在雷达前端处理时，设置人工门限为5db，若雷达检测到的某目标的幅度值小于该人工门限，则将该目标的幅度值直接置为0db，且视为雷达未检测到该目标。
所述雷达前端处理为雷达信号处理，包括：射频放大、本振信号产生、中频放大、混频、多普勒滤波。
步骤S2中，所述虚假点迹过滤处理，包括以下步骤：
S21，根据雷达检测杂波中目标的性能，即目标的信号和杂波比S/C，以及信号最小可检测的功率的分贝数Sdb(R)进行初步估算杂波门限的初始值，再根据雷达架设的实地环境对杂波门限的初始值进行调整，得到杂波门限，本实施例中，杂波门限为50db；
S22，同一方位上，依次将雷达检测到的目标回波信息中的目标的幅度值和目标的距离代入公式1进行计算，并得到目标综合值；
目标综合值＝10×log10(目标的幅度值×目标的距离4) 公式1
S23，判断目标综合值是否大于杂波门限，若大于杂波门限，则保留该目标回波信息；若小于杂波门限，则将该目标回波信息作为杂波滤波。
其中，信号与杂波比S/C、信号最小可检测的功率的分贝数Sdb(R)：
Figure GDA0002537038690000121
SdB(R)＝40lg(R0F/R)-LdB
Ft为目标的方向图传播因子，Fc为杂波的方向图传播因子，σt为雷达照射目标的表面积，σc雷达照射杂波的表面积；R0为相对于自由空间距离，LdB为距离R处用分贝表示实际大气损耗，F基于球面地面方程从目标到接收天线的方向图传播因子。
本实施例中，将20km～30km作为远区，将0km～1km作为近区，1km～10km为雷达检测的正常区域，由于目标在近区时，目标的幅度值较大，目标在远区时，目标的幅度值较小，导致雷达对目标的检测概率在近区、远区、正常区域内不一致；所述虚假点迹过滤处理保障了在雷达对目标的检测概率在近区、远区、正常区域内的一致性，降低了近区目标的虚警率，提高了远区目标的发现率。
步骤S3中，所述模糊化处理，分别根据目标的多普勒速度频道和目标的距离库对目标的幅度值进行模糊化处理。
其中，根据目标的多普勒速度频道对目标的幅度值进行模糊化处理，包括以下具体步骤：
S301，对第1个距离库的某一多普勒速度频道上的目标的幅度值进行模糊化处理，即将第1个距离库的某一多普勒速度频道上的目标的幅度值与1db进行比较，若该某一多普勒速度频道上的目标的幅度值大于1db，则判断与该某一多普勒速度频道相邻的两个多普勒速度频道上的目标的幅度值是否均大于0db，当左相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值或右相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值为0db时，则将相邻的两个多普勒速度频道上的目标的幅度值为0db的多普勒速度频道上的目标的幅度值直接赋值为1db；若相邻的两个多普勒速度频道上的目标的幅度值均大于0db，则跳转执行步骤S302；
若该某一多普勒速度频道上的目标的幅度值不大于1db，则跳转执行步骤S302；
其中，若该某一多普勒速度频道为第1个多普勒速度频道时，则仅判断右相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值；若该某一多普勒速度频道为最后1个多普勒速度频道时，则仅判断左相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值；
S302，按照步骤S301的方式，继续对第1个距离库的下一个多普勒速度频道上的目标的幅度值进行模糊化处理，直到对第1个距离库的所有多普勒速度频道上的目标的幅度值进行模糊化处理完成；
S303，按照步骤S301-S302的方式，继续对下一个距离库的从第1个多普勒速度频道开始至最后1个多普勒速度频道结束的每个多普勒速度频道上的目标的幅度值依次进行模糊化处理，直到对最后1个距离库的从第1个多普勒速度频道开始至最后1个多普勒速度频道结束的每个多普勒速度频道上的目标的幅度值依次进行模糊化处理完成，即得到根据目标的多普勒速度频道进行模糊化处理后的目标回波信息。
根据目标的距离库对目标的幅度值进行模糊化处理，包括以下步骤：
S311，对第1个多普勒速度频道的某一距离库上的目标的幅度值进行模糊化处理，即将第1个多普勒速度频道的某一距离库上的目标的幅度值与1db依次进行比较，判断该某一距离库上的目标的幅度值是否大于1db，若该某一距离库上的目标的幅度值大于1db，则判断与该某一距离库相邻的两个距离库上的目标的幅度值是否均大于0db，当左相邻的距离库上的目标的幅度值或右相邻的距离库上的目标的幅度值为0db时，则将左右相邻的两个距离库上的目标的幅度值为0db的距离库上的目标的幅度值直接赋值为1db；若相邻的两个距离库上的目标的幅度值均大于0db，则跳转执行步骤S312；
若该某一距离库上的目标的幅度值不大于1db，则跳转执行步骤S312；
其中，若该某一距离库为第1个距离库时，仅判断与该某一距离库右相邻的距离库上的目标的幅度值；若该某一距离库为最后1个距离库时，仅判断与该某一距离库左相邻的距离库上的目标的幅度值；
S312，步骤S311的方式，继续对第1个多普勒速度频道的下一个距离库上的目标的幅度值进行模糊化处理，直到对第1个多普勒速度频道的所有距离库上的目标的幅度值进行模糊化处理完成；
S313，按照步骤S311-S312的方式，继续对下一个多普勒速度频道的从第1个距离库开始至最后1个距离库结束的每个距离库上的目标的幅度值依次进行模糊化处理，直到对最后1个多普勒速度频道的从第1个距离库开始至最后1个距离库结束的每个距离库上的目标的幅度值依次进行模糊化处理，即得到根据目标的距离库进行模糊化处理后的目标回波信息。
根据步骤S301-S303和步骤S311-S313得到的模糊化处理后的目标回波信息，将目标的距离库作为二维图像的y轴，即y轴为从第1个距离库至第2000个距离库；将目标的多普勒速度频道作为二维图像的x轴，即x轴为从第1个多普勒速度频道至第64多普勒速度频道；将模糊化处理后的目标回波信息中的目标的幅度值作为像素值，构成2000行×64列的二维图像。
其中，步骤S301-S303和步骤S311-S313为不分顺序且独立进行的处理过程。
步骤S4中，所述目标边缘提取，包括以下步骤：
S41，对2000行×64列的二维图像的像素值进行二值化处理，依次判断二维图像上每个像素点的像素值是否小于1db，若不小于1db，则将该像素点的像素值置为1db；否则，将该像素点的像素值置为0db；
S42，利用Sobel边缘检测算子，对二值图像的像素点进行边缘检测，Sobel边缘检测算子为两组3×3的矩阵GX、Gy，由待检测像素点Z5的像素值和待检测像素点Z5邻域的像素点的像素值构成矩阵f，将矩阵f和矩阵GX、Gy代入公式2进行计算并得出边缘估算值g；
g＝|f*Gx|+|f*Gy| 公式2
其中,GX为横向边缘检测算子的模板，Gy为纵向边缘检测算子的模板，矩阵GX、Gy、f的表达式分别如下：
Figure GDA0002537038690000151
S43，判断g是否小于指定的阈值T，本实施例中，指定的阈值T为1，若g小于T，则执行步骤S44；若g不小于T，则待检测像素点Z5为边缘像素点，执行步骤S45；
S44，删除该像素点Z5的目标回波信息；
S45，采用滑窗检测的方式对二值图像上所有的像素点进行边缘检测，并根据边缘像素点得到属于同一目标的像素点，且根据属于同一目标的每个像素点对应的目标回波信息得到属于同一目标的目标回波信息；其中，属于同一目标的像素点包括该目标轮廓上以及轮廓内的像素点，即属于同一目标的目标回波信息包括该目标轮廓上以及轮廓内的目标回波信息。
根据雷达探测目标的特性，目标和杂波的区别在于，目标在距离上占据一定的连续的距离库数量；目标在多普勒速度频道上占据有有一定的连续的多普勒速度频道数量，而非孤立的单点存在。因此，若待检测像素点没有8个邻域像素点，即不构成矩阵f时，则不对没有8个邻域像素点的待检测像素点进行边缘检测，且对与该待检测像素点相邻且连续的像素点进行边缘检测，若该待检测像素点没有相邻且连续的像素点，则该待检测像素点即为孤立的像素点，且该待检测像素点不为目标的像素点。
步骤S41中，所述二值化处理提高了检测效率，减少了运算量，减少里目标边缘错检导致的目标分裂，减少了目标回波信息中幅度值不均匀导致的虚假边缘或双边缘。
步骤S5中，所述地物目标滤除处理，包括以下步骤：
S51，第32个多普勒速度频道为零频道，即第32个多普勒速度频道表示的速度为0m/s，将第30、31、33、34个多普勒速度频道表示的速度均视为0m/s，且将雷达在第30、31、32、33、34个多普勒速度频道上检测的目标回波回波信息判定为地物杂波；所述地物杂波为地物目标的目标回波信息。
S52，统计属于同一目标的像素点的数量N；统计属于同一目标中的目标回波信息为地物杂波的数量M。
S53，判断M/N的值是否大于设定的比值，本实施例中，设定的比值为0.3，若大于0.3，则该目标为地物目标，执行步骤S54；否则，该目标为非地物目标，不进行地物目标滤除处理。
S54，删除该目标的目标回波信息。
步骤S6中，所述速度凝聚，包括以下步骤：
S61，对同一距离库的多普勒速度频道上的目标回波信息中的目标的幅度值进行比较，找出目标的幅度值为最大的目标回波信息；
S62，判断目标的幅度值为最大的目标回波信息是否为地物杂波；若是，则删除该目标回波信息，重新执行步骤S61；若否，则在该距离库上仅保留该目标的幅度值为最大的目标回波信息，得到该距离库上速度凝聚后的目标回波信息；
S63，依次对每个距离库进行速度凝聚，得到每个距离库上速度凝聚后的目标回波信息。
步骤S7中，所述距离凝聚，包括以下步骤：
S71，根据每个距离库上速度凝聚后的目标回波信息，从第3距离库开始至第1998个距离库结束依次进行判断，判断距离库上速度凝聚后的目标回波信息是否为异常的目标回波信息，若某距离库上的目标回波信息为异常的目标回波信息，即该距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值不为0db，且与该距离库相邻的前两个距离库和后两个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值为0db，则删除该距离库上速度凝聚后的目标回波信息；
S72，从第3距离库开始至第1998个距离库结束依次进行目标的距离起始判断，将首次出现的目标的幅度值不为0db的速度凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库作为目标的起始距离库，记为Rstart，且将该起始距离库Rstart上速度凝聚后的目标回波信息中目标的多普勒速度频道记为Vp；
S73，从起始距离库Rstart开始至第1998个距离库结束依次进行目标的距离终止判断，若某距离库的连续的后两个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值为0db，或该距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的多普勒速度频道Vc与起始距离库Rstart上速度凝聚后的目标回波信息中目标的多普勒速度频道Vp相差4个频道以上，即|Vc-Vp|＞4，则将该距离库作为目标的终止距离库，记为Rend；
S74，对从起始距离库Rstart开始至终止距离库Rend结束的N个速度凝聚后的目标回波信息进行加权取平均处理，计算方位上距离凝聚后的目标参数
Figure GDA0002537038690000171
Figure GDA0002537038690000172
Figure GDA0002537038690000173
Figure GDA0002537038690000181
其中，上标v表示速度凝聚；上标d表示速度凝聚；下标i表示第i个，1≤i≤N；N＝Rend-Rstart+1；
Figure GDA0002537038690000182
为第i个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库，
Figure GDA0002537038690000183
为第i个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值，
Figure GDA0002537038690000184
为第i个距离库上速度凝聚后目标回波信息中的目标的多普勒速度频道；
Figure GDA0002537038690000185
为方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库，
Figure GDA0002537038690000186
为方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的多普勒速度频道；
对从起始距离库Rstart开始至终止距离库Rend结束的N个速度凝聚后目标回波信息中的目标的幅度值的大小进行比较，其中，最大的目标的幅度值即为方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值
Figure GDA0002537038690000187
步骤S8中，所述方位凝聚为根据雷达的扫描方向进行的实时处理过程；雷达从第1个方位开始扫描，并接收第1个方位上的目标回波信息，对第1个方位上的目标回波信息进行速度凝聚和距离凝聚得到第1个方位上距离凝聚后的目标回波信息，按照雷达扫描方向，雷达依次对后一个方位进行扫描，接收此方位上的目标回波信息，对此方位上的目标回波信息进行速度凝聚和距离凝聚得到此方位上距离凝聚后的目标回波信息，并根据方位上距离凝聚后的目标回波信息进行方位凝聚，包括以下步骤：
S81，按照雷达扫描方向，进行目标的方位起始判断，将首次出现的目标的幅度值不为0db的距离凝聚后的目标回波信息中的目标的方位作为目标的起始方位，记为Dstart，且将该方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库和目标的多普勒速度频道分别记为
Figure GDA0002537038690000188
S82，从目标的起始方位Dstart开始，按照雷达扫描方向，滑窗式地对后一方位
Figure GDA0002537038690000189
进行目标的方位终止判断，判断后一方位
Figure GDA00025370386900001810
上距离凝聚后的目标回波信息是否满足
Figure GDA00025370386900001811
且
Figure GDA00025370386900001812
且目标的幅度值不为0db，若满足，则该方位
Figure GDA00025370386900001813
上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为属于同一目标的目标回波信息；若不满足，该方位
Figure GDA00025370386900001814
上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为不属于同一目标的目标回波信息；
其中，
Figure GDA0002537038690000191
为方位
Figure GDA0002537038690000192
上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库；
Figure GDA0002537038690000193
为方位
Figure GDA0002537038690000194
上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的多普勒速度频道；
S83，按照步骤S82的方式，继续对此方位
Figure GDA0002537038690000195
的后一方位进行目标的方位终止判断；若出现某个方位上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为属于同一目标的目标回波信息，且此方位的连续的后两个方位上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为属于同一目标的目标回波信息均为不属于同一目标的目标回波信息，则将此方位作为目标的终止方位，记为Dend；
S84，对从起始方位Dstart开始至终止方位Dend结束的N个距离凝聚后的目标回波信息进行加权取平均处理，计算方位凝聚后的目标参数
Figure GDA0002537038690000196
Figure GDA0002537038690000197
Figure GDA0002537038690000198
Figure GDA0002537038690000199
其中，上标p表示方位凝聚；下标j表示第j个，1≤j≤M；M＝Dend-Dstart+1；
Figure GDA00025370386900001910
为第j个方位上距离凝聚后的回波信息中的目标的距离库，
Figure GDA00025370386900001911
为第j个方位上距离凝聚后的目标回波信息中目标的幅度值，
Figure GDA00025370386900001912
为第j个方位上距离凝聚后回波信息中的目标的多普勒速度频道，
Figure GDA00025370386900001913
为第j个方位上距离凝聚后的目标回波信息中目标的方位，即第j个方位对应的方位；
Figure GDA00025370386900001914
为方位凝聚后的目标回波信息的距离库，
Figure GDA00025370386900001915
为方位凝聚后的目标回波信息中的多普勒速度频道，
Figure GDA00025370386900001916
为方位凝聚后的目标回波信息中目标的方位；
步骤S81中，若某方位与已存在的目标的目标终止方位Dend相差2个方位以上，且该方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值不为0db，则此方位为新的目标的目标起始方位。
如图2-图6所示，试验数据为地面监视雷达实时探测的目标数据抽取的数据片段；坐标轴x轴为64个多普勒速度频道；坐标轴y轴表为抽取的30个距离库。
如图3-图5所示，目标1为通过本发明的模糊化处理后得到的属于同一目标的像素点，本发明的模糊化处理有效的减少了目标在多普勒速度频道或距离库上的分裂，降低了同一目标分裂为多个目标的风险。目标2为地物目标，本发明通过地物目标滤除处理后将目标2滤除，本发明的地物目标滤除处理将地物目标滤除，降低了地物目标对真实目标的干扰，有效地提高了目标提取精度，降低了后续的点迹凝聚过程中的目标参数的估计偏差。
如图6所示，传统的目标提取方法，直接进行图像边缘提取，没有考虑雷达探测目标不连续的特性，降低了目标提取的完整性，导致目标1在进行目标提取时分裂为两个目标；且没有对属于同一目标的目标回波信息进行地物目标滤除处理。
本发明的目标凝聚方法考虑了速度信息，进行速度凝聚时，删除了零频道上以及零频道附近频道上的目标回波信息，消除了零频道上以及零频道附近频道上的目标回波信息对后续处理的影响；传统的目标凝聚方没有考虑速度信息，导致了后续的目标参数的计算产生偏差。本发明的目标凝聚方法有效地提高了目标凝聚的精度，实现了目标参数的精确估计。
实施例二，一种基于地面监视雷达系统的目标提取方法，包括以下步骤：
S1，通过网络获取地面监视雷达系统中的雷达前端处理后的目标回波信息；
S2，对目标回波信息进行虚假点迹过滤处理，得到过滤后的目标回波信息；
S3，对过滤后的目标回波信息进行模糊化处理，得到模糊化处理后的目标回波信息，并根据模糊化处理后的目标回波信息构成的二维图像；
S4，对所述二维图像进行目标边缘提取，提取到属于同一目标的目标回波信息；
S5，对属于同一目标的目标回波信息进行地物目标滤除，得到地物目标滤除后的属于同一目标的目标回波信息。
本实施例的目标提取方法仅对雷达扫描过程中的任一方位上的目标回波信息进行的处理。
步骤S1中，雷达前端处理后的目标回波信息包括：目标的方位、目标的距离库、目标的多普勒速度频道、目标的时间戳、目标的幅度值。
其中，所述目标的距离库表示雷达检测到的目标的距离所在的距离单元。
所述距离库：对雷达的检测距离的范围进行量化，将量化后的距离单元称为距离库。
所述目标的多普勒速度频道表示雷达检测到的目标的速度所在的速度单元。
所述目标的多普勒速度频道表示雷达检测到的目标的速度所在的速度单元。雷达测速的原理：利用多普勒效应，目标与雷达之间有相对运动时，雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，将目标回波频率与雷达发射频率之间的频率差，称为多普勒频率；目标朝向雷达运动时，目标回波频率高于雷达发射频率，多普勒频率为正；目标背离雷达运动时，目标回波频率低于雷达发射频率，多普勒频率为负；根据多普勒频率的改变数值，计算出目标与雷达的相对速度。
所述目标的时间戳为雷达检测到目标的时间。
所述目标的幅度值为雷达检测到的目标的能量值，在雷达前端处理时，设置人工门限为5db，若雷达检测到的某目标的幅度值小于该人工门限，则将该目标的幅度值直接置为0db，且视为雷达未检测到该目标。
所述雷达前端处理为雷达信号处理，包括：射频放大、本振信号产生、中频放大、混频、多普勒滤波。
由图7所示，步骤S2中，所述虚假点迹过滤处理，包括以下步骤：
S21，根据雷达检测杂波中目标的性能，即目标的信号和杂波比S/C，以及信号最小可检测的功率的分贝数Sdb(R)进行初步估算杂波门限的初始值，再根据雷达架设的实地环境对杂波门限的初始值进行调整，得到杂波门限，本实施例中，杂波门限为50db；
S22，同一方位上，依次将雷达检测到的目标回波信息中的目标的幅度值和目标的距离代入公式1进行计算，并得到目标综合值；
目标综合值＝10×log10(目标的幅度值×目标的距离4) 公式1
S23，判断目标综合值是否大于杂波门限，若大于杂波门限，则保留该目标回波信息；若小于杂波门限，则将该目标回波信息作为杂波滤波。
其中，信号与杂波比S/C、信号最小可检测的功率的分贝数Sdb(R)：
Figure GDA0002537038690000221
SdB(R)＝40lg(R0F/R)-LdB
Ft为目标的方向图传播因子，Fc为杂波的方向图传播因子，σt为雷达照射目标的表面积，σc雷达照射杂波的表面积；R0为相对于自由空间距离，LdB为距离R处用分贝表示实际大气损耗，F基于球面地面方程从目标到接收天线的方向图传播因子。
本实施例中，将20km～30km作为远区，将0km～1km作为近区，1km～10km为雷达检测的正常区域，由于目标在近区时，目标的幅度值较大，目标在远区时，目标的幅度值较小，导致雷达对目标的检测概率在近区、远区、正常区域内为不一致；所述虚假点迹过滤处理保障了在雷达对目标的检测概率在近区、远区、正常区域内的一致性，降低了近区目标的虚警率，提高了远区目标的发现率。
由图8所示，步骤S3中，所述模糊化处理，分别根据目标的多普勒速度频道和目标的距离库对目标的幅度值进行模糊化处理。
其中，根据目标的多普勒速度频道对目标的幅度值进行模糊化处理，包括以下具体步骤：
S301，对第1个距离库的某一多普勒速度频道上的目标的幅度值进行模糊化处理，即将第1个距离库的某一多普勒速度频道上的目标的幅度值与1db进行比较，若该某一多普勒速度频道上的目标的幅度值大于1db，则判断与该某一多普勒速度频道相邻的两个多普勒速度频道上的目标的幅度值是否均大于0db，当左相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值或右相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值为0db时，则将相邻的两个多普勒速度频道上的目标的幅度值为0db的多普勒速度频道上的目标的幅度值直接赋值为1db；若相邻的两个多普勒速度频道上的目标的幅度值均大于0db，则跳转执行步骤S302；
若该某一多普勒速度频道上的目标的幅度值不大于1db，则跳转执行步骤S302；
其中，若该某一多普勒速度频道为第1个多普勒速度频道时，则仅判断右相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值；若该某一多普勒速度频道为最后1个多普勒速度频道时，则仅判断左相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值；
S302，按照步骤S301的方式，继续对第1个距离库的下一个多普勒速度频道上的目标的幅度值进行模糊化处理，直到对第1个距离库的所有多普勒速度频道上的目标的幅度值进行模糊化处理完成；
S303，按照步骤S301-S302的方式，继续对下一个距离库的从第1个多普勒速度频道开始至最后1个多普勒速度频道结束的每个多普勒速度频道上的目标的幅度值依次进行模糊化处理，直到对最后1个距离库的从第1个多普勒速度频道开始至最后1个多普勒速度频道结束的每个多普勒速度频道上的目标的幅度值依次进行模糊化处理完成，即得到根据目标的多普勒速度频道进行模糊化处理后的目标回波信息。
根据目标的距离库对目标的幅度值进行模糊化处理，包括以下步骤：
S311，对第1个多普勒速度频道的某一距离库上的目标的幅度值进行模糊化处理，即将第1个多普勒速度频道的某一距离库上的目标的幅度值与1db依次进行比较，判断该某一距离库上的目标的幅度值是否大于1db，若该某一距离库上的目标的幅度值大于1db，则判断与该某一距离库相邻的两个距离库上的目标的幅度值是否均大于0db，当左相邻的距离库上的目标的幅度值或右相邻的距离库上的目标的幅度值为0db时，则将左右相邻的两个距离库上的目标的幅度值为0db的距离库上的目标的幅度值直接赋值为1db；若相邻的两个距离库上的目标的幅度值均大于0db，则跳转执行步骤S312；
若该某一距离库上的目标的幅度值不大于1db，则跳转执行步骤S312；
其中，若该某一距离库为第1个距离库时，仅判断与该某一距离库右相邻的距离库上的目标的幅度值；若该某一距离库为最后1个距离库时，仅判断与该某一距离库左相邻的距离库上的目标的幅度值；
S312，按照步骤S311的方式，继续对第1个多普勒速度频道的下一个距离库上的目标的幅度值进行模糊化处理，直到对第1个多普勒速度频道的所有距离库上的目标的幅度值进行模糊化处理完成；
S313，按照步骤S311-S12的方式，继续对下一个多普勒速度频道的从第1个距离库开始至最后1个距离库结束的每个距离库上的目标的幅度值依次进行模糊化处理，直到对最后1个多普勒速度频道的从第1个距离库开始至最后1个距离库结束的每个距离库上的目标的幅度值依次进行模糊化处理，即得到根据目标的距离库进行模糊化处理后的目标回波信息。
根据步骤S301-S303和步骤S311-S313得到的模糊化处理后的目标回波信息，将目标的距离库作为二维图像的y轴，即y轴为从第1个距离库至第2000个距离库；将目标的多普勒速度频道作为二维图像的x轴，即x轴为从第1个多普勒速度频道至第64多普勒速度频道；将模糊化处理后的目标回波信息中的目标的幅度值作为像素值，构成2000行×64列的二维图像。
其中，步骤S301-S303和步骤S311-S313为不分顺序且独立进行的处理过程。
由图9所示，步骤S4中，所述目标边缘提取，包括以下步骤：
S41，对2000行×64列的二维图像的像素值进行二值化处理，依次判断二维图像上每个像素点的像素值是否小于1db，若不小于1db，则将该像素点的像素值置为1db；否则，将该像素点的像素值置为0db；
S42，利用Sobel边缘检测算子，对二值图像的像素点进行边缘检测，Sobel边缘检测算子为两组3×3的矩阵GX、Gy，由待检测像素点Z5的像素值和待检测像素点Z5邻域的像素点的像素值构成矩阵f，将矩阵f和矩阵GX、Gy代入公式2进行计算并得出边缘估算值g；
g＝|f*Gx|+|f*Gy| 公式2
其中,GX为横向边缘检测算子的模板，Gy为纵向边缘检测算子的模板，矩阵GX、Gy、f的表达式分别如下：
Figure GDA0002537038690000241
S43，判断g是否小于指定的阈值T，本实施例中，指定的阈值T为1，若g小于T，则执行步骤S44；若g不小于T，则待检测像素点Z5为边缘像素点，执行步骤S45；
S44，删除该像素点Z5的目标回波信息；
S45，采用滑窗检测的方式对二值图像上所有的像素点进行边缘检测，并根据边缘像素点得到属于同一目标的像素点，且根据属于同一目标的每个像素点对应的目标回波信息得到属于同一目标的目标回波信息；其中，属于同一目标的像素点包括该目标轮廓上以及轮廓内的像素点，即属于同一目标的目标回波信息包括该目标轮廓上以及轮廓内的目标回波信息。
根据雷达探测目标的特性，目标和杂波的区别在于，目标在距离上占据一定的连续的距离库数量；目标在多普勒速度频道上占据有有一定的连续的多普勒速度频道数量，而非孤立的单点存在。因此，若待检测像素点没有8个邻域像素点，即不构成矩阵f时，则不对没有8个邻域像素点的待检测像素点进行边缘检测，且对与该待检测像素点相邻且连续的像素点进行边缘检测，若该待检测像素点没有相邻且连续的像素点，则该待检测像素点即为孤立的像素点，且该待检测像素点不为目标的像素点。
步骤S41中，所述二值化处理提高了检测效率，减少了运算量，减少里目标边缘错检导致的目标分裂，减少了目标回波信息中幅度值不均匀导致的虚假边缘或双边缘。
由图10所示，步骤S5中，所述地物目标滤除处理，包括以下步骤：
S51，第32个多普勒速度频道为零频道，即第32个多普勒速度频道表示的速度为0m/s，将第30、31、33、34个多普勒速度频道表示的速度均视为0m/s，且将雷达在第30、31、32、33、34个多普勒速度频道上检测的目标回波回波信息判定为地物杂波；所述地物杂波为地物目标的目标回波信息。
S52，统计属于同一目标的像素点的数量N；统计属于同一目标中的目标回波信息为地物杂波的数量M。
S53，判断M/N的值是否大于设定的比值，本实施例中，设定的比值为0.3，若大于0.3，则该目标为地物目标，执行步骤S54；否则，该目标为非地物目标，不进行地物目标滤除处理。
S54，删除该目标的目标回波信息。
实施例三，一种基于地面监视雷达系统的目标凝聚方法，包括以下步骤：
S1，通过网络获取雷达前端处理后的目标回波信息；
S2，对目标回波信息进行虚假点迹过滤处理，并得到过滤后的目标回波信息；
S3，对过滤后的目标回波信息进行速度凝聚，得到同一距离库上速度凝聚后的目标回波信息；
S4，对同一距离库上速度凝聚后的目标回波信息进行距离凝聚，得到同一方位上距离凝聚后的目标回波信息，并计算距离凝聚后的目标参数信息；
S5，对同一方位上距离凝聚后的目标回波信息进行方位凝聚，得到方位凝聚后的属于同一目标的目标回波信息，并计算属于同一目标的目标参数信息。
本实施例的目标凝聚方法为根据雷达扫描过程中接收的每一方位上的目标回波信息进行实时处理的方法。
步骤S1中，雷达前端处理后的目标回波信息包括：目标的方位、目标的距离库、目标的多普勒速度频道、目标的时间戳、目标的幅度值。
其中，所述目标的距离库表示雷达检测到的目标的距离所在的距离单元。
所述距离库：对雷达的检测距离的范围进行量化，将量化后的距离单元称为距离库。
所述目标的多普勒速度频道表示雷达检测到的目标的速度所在的速度单元。
所述目标的多普勒速度频道表示雷达检测到的目标的速度所在的速度单元。雷达测速的原理：利用多普勒效应，目标与雷达之间有相对运动时，雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，将目标回波频率与雷达发射频率之间的频率差，称为多普勒频率；目标朝向雷达运动时，目标回波频率高于雷达发射频率，多普勒频率为正；目标背离雷达运动时，目标回波频率低于雷达发射频率，多普勒频率为负；根据多普勒频率的改变数值，计算出目标与雷达的相对速度。
所述目标的时间戳为雷达检测到目标的时间。
所述目标的幅度值为雷达检测到的目标的能量值，在雷达前端处理时，设置人工门限为5db，若雷达检测到的某目标的幅度值小于该人工门限，则将该目标的幅度值直接置为0db，且视为雷达未检测到该目标。
所述雷达前端处理为雷达信号处理，包括：射频放大、本振信号产生、中频放大、混频、多普勒滤波。
步骤S2中，所述虚假点迹过滤处理，包括以下步骤：
S21，根据雷达检测杂波中目标的性能，即目标的信号和杂波比S/C，以及信号最小可检测的功率的分贝数Sdb(R)进行初步估算杂波门限的初始值，再根据雷达架设的实地环境对杂波门限的初始值进行调整，得到杂波门限，本实施例中，杂波门限为50db；
S22，同一方位上，依次将雷达检测到的目标回波信息中的目标的幅度值和目标的距离代入公式1进行计算，并得到目标综合值；
目标综合值＝10×log10(目标的幅度值×目标的距离4) 公式1
S23，判断目标综合值是否大于杂波门限，若大于杂波门限，则保留该目标回波信息；若小于杂波门限，则将该目标回波信息作为杂波滤波。
其中，信号与杂波比S/C、信号最小可检测的功率的分贝数Sdb(R)：
Figure GDA0002537038690000271
SdB(R)＝40lg(R0F/R)-LdB
Ft为目标的方向图传播因子，Fc为杂波的方向图传播因子，σt为雷达照射目标的表面积，σc雷达照射杂波的表面积；R0为相对于自由空间距离，LdB为距离R处用分贝表示实际大气损耗，F基于球面地面方程从目标到接收天线的方向图传播因子。
本实施例中，将20km～30km作为远区，将0km～1km作为近区，1km～10km为雷达检测的正常区域，由于目标在近区时，目标的幅度值较大，目标在远区时，目标的幅度值较小，导致雷达对目标的检测概率在近区、远区、正常区域内为不一致；所述虚假点迹过滤处理保障了在雷达对目标的检测概率在近区、远区、正常区域内的一致性，降低了近区目标的虚警率，提高了远区目标的发现率。
步骤S3中，所述速度凝聚，包括以下步骤：
S31，对同一距离库的多普勒速度频道上的目标回波信息中的目标的幅度值进行比较，找出目标的幅度值为最大的目标回波信息；
S32，判断目标的幅度值为最大的目标回波信息是否为地物杂波；若是，则删除该目标回波信息，重新执行步骤S31；若否，则在该距离库上仅保留该目标的幅度值为最大的目标回波信息，得到该距离库上速度凝聚后的目标回波信息；
S33，依次对每个距离库进行速度凝聚，得到每个距离库上速度凝聚后的目标回波信息。
步骤S4中，所述距离凝聚，包括以下步骤：
S41，根据每个距离库上速度凝聚后的目标回波信息，从第3距离库开始至第1998个距离库结束依次进行判断，判断距离库上速度凝聚后的目标回波信息是否为异常的目标回波信息，若某距离库上的目标回波信息为异常的目标回波信息，即该距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值不为0db，且与该距离库相邻的前两个距离库和后两个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值为0db，则删除该距离库上速度凝聚后的目标回波信息；
S42，从第3距离库开始至第1998个距离库结束依次进行目标的距离起始判断，将首次出现的目标的幅度值不为0db的速度凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库作为目标的起始距离库，记为Rstart，且将该起始距离库Rstart上速度凝聚后的目标回波信息中目标的多普勒速度频道记为Vp；
S43，从起始距离库Rstart开始至第1998个距离库结束依次进行目标的距离终止判断，若某距离库的连续的后两个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值为0db，或该距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的多普勒速度频道Vc与起始距离库Rstart上速度凝聚后的目标回波信息中目标的多普勒速度频道Vp相差4个频道以上，即|Vc-Vp|＞4，则将该距离库作为目标的终止距离库，记为Rend；
S44，对从起始距离库Rstart开始至终止距离库Rend结束的N个速度凝聚后的目标回波信息进行加权取平均处理，计算方位上距离凝聚后的目标参数
Figure GDA0002537038690000281
Figure GDA0002537038690000291
Figure GDA0002537038690000292
Figure GDA0002537038690000293
其中，上标v表示速度凝聚；上标d表示速度凝聚；下标i表示第i个，1≤i≤N；N＝Rend-Rstart+1；
Figure GDA0002537038690000294
为第i个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库，
Figure GDA0002537038690000295
为第i个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值，
Figure GDA0002537038690000296
为第i个距离库上速度凝聚后目标回波信息中的目标的多普勒速度频道；
Figure GDA0002537038690000297
为方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库，
Figure GDA0002537038690000298
为方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的多普勒速度频道；
对从起始距离库Rstart开始至终止距离库Rend结束的N个速度凝聚后目标回波信息中的目标的幅度值的大小进行比较，其中，最大的目标的幅度值即为方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值
Figure GDA0002537038690000299
步骤S5中，所述方位凝聚为根据雷达的扫描方向进行的实时处理过程；雷达从第1个方位开始扫描，并接收第1个方位上的目标回波信息，对第1个方位上的目标回波信息进行速度凝聚和距离凝聚得到第1个方位上距离凝聚后的目标回波信息，按照雷达扫描方向，雷达依次对后一个方位进行扫描，接收此方位上的目标回波信息，对此方位上的目标回波信息进行速度凝聚和距离凝聚得到此方位上距离凝聚后的目标回波信息，并根据方位上距离凝聚后的目标回波信息进行方位凝聚，包括以下步骤：
S51，按照雷达扫描方向，进行目标的方位起始判断，将首次出现的目标的幅度值不为0db的距离凝聚后的目标回波信息中的目标的方位作为目标的起始方位，记为Dstart，且将该方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库和目标的多普勒速度频道分别记为
Figure GDA00025370386900002910
S52，从目标的起始方位Dstart开始，按照雷达扫描方向，滑窗式地对后一方位
Figure GDA00025370386900002911
进行目标的方位终止判断，判断后一方位
Figure GDA00025370386900002912
上距离凝聚后的目标回波信息是否满足
Figure GDA0002537038690000301
且
Figure GDA0002537038690000302
且目标的幅度值不为0db，若满足，则该方位
Figure GDA0002537038690000303
上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为属于同一目标的目标回波信息；若不满足，该方位
Figure GDA0002537038690000304
上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为不属于同一目标的目标回波信息；
其中，
Figure GDA0002537038690000305
为方位
Figure GDA0002537038690000306
上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库；
Figure GDA0002537038690000307
为方位
Figure GDA0002537038690000308
上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的多普勒速度频道；
S53，按照步骤S52的方式，继续对此方位
Figure GDA0002537038690000309
的后一方位进行目标的方位终止判断；若出现某个方位上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为属于同一目标的目标回波信息，且此方位的连续的后两个方位上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为属于同一目标的目标回波信息均为不属于同一目标的目标回波信息，则将此方位作为目标的终止方位，记为Dend；
S54，对从起始方位Dstart开始至终止方位Dend结束的N个距离凝聚后的目标回波信息进行加权取平均处理，计算方位凝聚后的目标参数
Figure GDA00025370386900003010
Figure GDA00025370386900003011
Figure GDA00025370386900003012
Figure GDA00025370386900003013
其中，上标p表示方位凝聚；下标j表示第j个，1≤j≤M；M＝Dend-Dstart+1；
Figure GDA00025370386900003014
为第j个方位上距离凝聚后的回波信息中的目标的距离库，
Figure GDA00025370386900003015
为第j个方位上距离凝聚后的目标回波信息中目标的幅度值，
Figure GDA00025370386900003016
为第j个方位上距离凝聚后回波信息中的目标的多普勒速度频道，
Figure GDA00025370386900003017
为第j个方位上距离凝聚后的目标回波信息中目标的方位，即第j个方位对应的方位；
Figure GDA00025370386900003018
为方位凝聚后的目标回波信息的距离库，
Figure GDA00025370386900003019
为方位凝聚后的目标回波信息中的多普勒速度频道，
Figure GDA00025370386900003020
为方位凝聚后的目标回波信息中目标的方位；
步骤S51中，若某方位与已存在的目标的目标终止方位Dend相差2个方位以上，且此方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值不为0db，则此方位为新的目标的目标起始方位。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，获取雷达前端处理后的目标回波信息；
S2，对雷达前端处理后的目标回波信息进行虚假点迹过滤处理，得到过滤后的目标回波信息；
S3，对过滤后的目标回波信息进行模糊化处理，得到模糊化处理后的目标回波信息，并根据模糊化处理后的目标回波信息构成二维图像；
S4，对所述二维图像进行目标边缘提取，得到属于同一目标的目标回波信息；
S5，对属于同一目标的目标回波信息进行地物目标滤除处理，得到地物目标滤除处理后的属于同一目标的目标回波信息；
S6，对地物目标滤除处理后的属于同一目标的目标回波信息进行速度凝聚，得到距离库上速度凝聚后的目标回波信息；
S7，对距离库上速度凝聚后的目标回波信息进行距离凝聚，得到方位上距离凝聚后的目标回波信息和目标参数；
S8，对方位上距离凝聚后的目标回波信息进行方位凝聚，得到方位凝聚后的属于同一目标的目标回波信息和目标参数；
其中，在雷达的扫描过程中，对雷达扫描的任一方位均进行步骤S1-S7的处理，步骤S8为根据方位上距离凝聚后的目标回波信息进行的实时处理；
步骤S1中，雷达前端处理后的目标回波信息包括：目标的方位、目标的距离库、目标的多普勒速度频道、目标的时间戳、目标的幅度值；
其中，所述目标的距离库表示雷达检测到的目标的距离所在的距离单元；
所述距离库：对雷达的检测距离的范围进行量化，将量化后的距离单元称为距离库；
所述目标的多普勒速度频道表示雷达检测到的目标的速度所在的速度单元；
所述多普勒速度频道：对雷达的检测速度的范围进行量化，将量化后的速度单元称为多普勒速度频道；
所述目标的幅度值为雷达检测到的目标的能量值，在雷达前端处理时，设置人工门限，若雷达检测到的某目标的幅度值小于该人工门限，则将该目标的幅度值直接置为0db，且视为雷达未检测到该目标；
所述雷达前端处理为雷达信号处理；
步骤S3中，所述模糊化处理，分别根据目标的多普勒速度频道和目标的距离库对目标的幅度值进行模糊化处理；
其中，根据目标的多普勒速度频道对目标的幅度值进行模糊化处理，包括以下具体步骤：
S301，对第1个距离库的某一多普勒速度频道上的目标的幅度值进行模糊化处理，即将第1个距离库的某一多普勒速度频道上的目标的幅度值与1db进行比较，若该某一多普勒速度频道上的目标的幅度值大于1db，则判断与该某一多普勒速度频道相邻的两个多普勒速度频道上的目标的幅度值是否均大于0db，当左相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值或右相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值为0db时，则将相邻的两个多普勒速度频道上的目标的幅度值为0db的多普勒速度频道上的目标的幅度值直接赋值为1db；若相邻的两个多普勒速度频道上的目标的幅度值均大于0db，则跳转执行步骤S302；
若该某一多普勒速度频道上的目标的幅度值不大于1db，则跳转执行步骤S302；
其中，若该某一多普勒速度频道为第1个多普勒速度频道时，则仅判断右相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值；若该某一多普勒速度频道为最后1个多普勒速度频道时，则仅判断左相邻多普勒速度频道上的目标的幅度值；
S302，按步骤S301的方式，继续对第1个距离库的下一个多普勒速度频道上的目标的幅度值进行模糊化处理，直到对第1个距离库的所有多普勒速度频道上的目标的幅度值进行模糊化处理完成；
S303，按照步骤S301-S302的方式，继续对下一个距离库的从第1个多普勒速度频道开始至最后1个多普勒速度频道结束的每个多普勒速度频道上的目标的幅度值依次进行模糊化处理，直到对最后1个距离库的从第1个多普勒速度频道开始至最后1个多普勒速度频道结束的每个多普勒速度频道上的目标的幅度值依次进行模糊化处理完成，即得到根据目标的多普勒速度频道进行模糊化处理后的目标回波信息；
根据目标的距离库对目标的幅度值进行模糊化处理，包括以下步骤：
S311，对第1个多普勒速度频道的某一距离库上的目标的幅度值进行模糊化处理，即将第1个多普勒速度频道的某一距离库上的目标的幅度值与1db依次进行比较，判断该某一距离库上的目标的幅度值是否大于1db，若该某一距离库上的目标的幅度值大于1db，则判断与该某一距离库相邻的两个距离库上的目标的幅度值是否均大于0db，当左相邻的距离库上的目标的幅度值或右相邻的距离库上的目标的幅度值为0db时，则将左右相邻的两个距离库上的目标的幅度值为0db的距离库上的目标的幅度值直接赋值为1db；若相邻的两个距离库上的目标的幅度值均大于0db，则跳转执行步骤S312；
若该某一距离库上的目标的幅度值不大于1db，则跳转执行步骤S312；
其中，若该某一距离库为第1个距离库时，仅判断与该某一距离库右相邻的距离库上的目标的幅度值；若该某一距离库为最后1个距离库时，仅判断与该某一距离库左相邻的距离库上的目标的幅度值；
S312，按步骤S311的方式，继续对第1个多普勒速度频道的下一个距离库上的目标的幅度值进行模糊化处理，直到对第1个多普勒速度频道的所有距离库上的目标的幅度值进行模糊化处理完成；
S313，按照步骤S311-S312的方式，继续对下一个多普勒速度频道的从第1个距离库开始至最后1个距离库结束的每个距离库上的目标的幅度值依次进行模糊化处理，直到对最后1个多普勒速度频道的从第1个距离库开始至最后1个距离库结束的每个距离库上的目标的幅度值依次进行模糊化处理，即得到根据目标的距离库进行模糊化处理后的目标回波信息；
根据步骤S301-S303和步骤S311-S313得到的模糊化处理后的目标回波信息，将目标的距离库作为二维图像的y轴；将目标的多普勒速度频道作为二维图像的x轴；将模糊化处理后的目标回波信息中的目标的幅度值作为像素值，构成二维图像。
2.根据权利要求1所述的一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法，其特征在于，步骤S2中，所述虚假点迹过滤处理：对每个距离库上的目标回波信息均进行计算并得到目标综合值，将所述目标综合值与杂波门限进行比较，若目标综合值小于杂波门限，则将此目标回波信息作为杂波滤除；
其中，所述目标综合值的计算公式为：
目标综合值＝10×log10(目标的幅度值×目标的距离4)。
3.根据权利要求1所述的一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法，其特征在于，步骤S4中，所述目标边缘提取，包括以下步骤：
S41，对所述二维图像上每个像素点的像素值进行二值化处理得到二值图像；所述二值化处理的具体方法如下：判断像素点的像素值是否大于等于1db，若某个像素点的像素值大于或等于1db时，则将该像素点的像素值直接置为1db；若某个像素点的像素值小于1db时，则将该像素点的像素值直接置为0db；
S42，通过滑窗检测的方式并利用Sobel边缘检测算子对所述二值图像进行边缘检测，得到边缘像素点；
所述边缘检测的具体方法如下：计算待检测像素点Z5的边缘估算值g，g＝|f*Gx|+|f*Gy|，若g大于或等于设定的阈值，则待检测像素点Z5为边缘像素点；
其中，f矩阵为由待检测像素点Z5的像素值和待检测像素点Z5的8个邻域像素点的像素值构成的矩阵；
Gx和Gy分别为Sobel边缘检测算子的两组3×3矩阵；
Figure FDA0002537038680000041
S43，根据所述边缘像素点得到属于同一目标的像素点，且根据属于同一目标的每个像素点对应的目标回波信息得到属于同一目标的目标回波信息；其中，属于同一目标的像素点包括该目标轮廓上以及轮廓内的像素点，即属于同一目标的目标回波信息包括该目标轮廓上以及轮廓内的目标回波信息；
若待检测像素点没有8个邻域像素点，即不构成矩阵f时，则不对没有8个邻域像素点的待检测像素点进行边缘检测，且对与该待检测像素点相邻或连续的像素点进行边缘检测，若该待检测像素点没有相邻或连续的像素点，即该待检测像素点为孤立的像素点，则该待检测像素点不为目标的像素点。
4.根据权利要求1所述的一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法，其特征在于，步骤S5中，将与速度为0m/s的多普勒速度频道V左右相邻的四个多普勒速度频道V-2、V-1、V+1、V+2的速度均视为0m/s，且将雷达在第V-2、V-1、V、V+1、V+2个多普勒速度频道上检测的目标回波信息均作为地物杂波；所述地物杂波为地物目标的目标回波信息。
5.根据权利要求3或4所述的一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法，其特征在于，步骤S5中，所述地物目标滤除：统计属于同一目标的像素点的数量N；统计属于该同一目标中的目标回波信息为地物杂波的数量M，判断M/N的值是否大于设定的比值，若大于，则删除属于该同一目标的目标回波信息；若小于，则保留属于该同一目标的目标回波信息。
6.根据权利要求5所述的一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法，其特征在于，步骤S6中，所述速度凝聚，包括以下步骤：
S61，对同一距离库的多普勒速度频道上的目标回波信息中的目标的幅度值进行比较，找出目标的幅度值为最大的目标回波信息；
S62，判断目标的幅度值为最大的目标回波信息是否为地物杂波；若是，则删除该目标回波信息，重新执行步骤S61；若否，则在该距离库上仅保留该目标的幅度值为最大的目标回波信息，得到该距离库上速度凝聚后的目标回波信息；
S63，依次对每个距离库进行速度凝聚，得到每个距离库上速度凝聚后的目标回波信息。
7.根据权利要求6所述的一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法，其特征在于，步骤S7中，所述距离凝聚，包括以下步骤：
S71，根据每个距离库上速度凝聚后的目标回波信息，从第3距离库开始至倒数第2个距离库结束依次进行判断，判断距离库上速度凝聚后的目标回波信息是否为异常的目标回波信息，若某距离库上的目标回波信息为异常的目标回波信息，即该距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值不为0db，且与该距离库相邻的前两个距离库和后两个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值为0db，则删除该距离库上速度凝聚后的目标回波信息；
S72，从第3距离库开始至倒数第2个距离库结束依次进行目标的距离起始判断，将首次出现的目标的幅度值不为0db的速度凝聚后的目标回波信息中目标的距离库作为目标的起始距离库，记为Rstart，且将该起始距离库Rstart上速度凝聚后的目标回波信息中目标的多普勒速度频道记为Vp；
S73，从起始距离库Rstart开始至倒数第2个距离库结束依次进行目标的距离终止判断，若某距离库的连续的后两个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值为0db，或该距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的多普勒速度频道Vc与起始距离库Rstart上速度凝聚后的目标回波信息中目标的多普勒速度频道Vp相差4个频道以上，即|Vc-Vp|＞4，则将该距离库作为目标的终止距离库，记为Rend；
S74，对从起始距离库Rstart开始至终止距离库Rend结束的N个速度凝聚后的目标回波信息进行加权取平均处理，计算方位上距离凝聚后的目标参数
Figure FDA0002537038680000061
Figure FDA0002537038680000062
Figure FDA0002537038680000063
Figure FDA0002537038680000064
其中，上标v表示速度凝聚；上标d表示速度凝聚；下标i表示第i个，1≤i≤N；N＝Rend-Rstart+1；
Figure FDA0002537038680000065
为第i个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库，
Figure FDA0002537038680000066
为第i个距离库上速度凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值，
Figure FDA0002537038680000067
为第i个距离库上速度凝聚后目标回波信息中的目标的多普勒速度频道；
Figure FDA0002537038680000068
为方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库，
Figure FDA0002537038680000069
为方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的多普勒速度频道；
对从起始距离库Rstart开始至终止距离库Rend结束的N个速度凝聚后目标回波信息中的目标的幅度值的大小进行比较，其中，最大的目标的幅度值即为方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值
Figure FDA0002537038680000071
8.根据权利要求7所述的一种基于地面监视雷达系统的目标提取及凝聚方法，其特征在于，步骤S8中，所述方位凝聚，具体包括以下步骤：
S81，按照雷达扫描方向，进行目标的方位起始判断，将首次出现的目标的幅度值不为0db的距离凝聚后的目标回波信息中的目标的方位作为目标的起始方位，记为Dstart，且将该方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库和目标的多普勒速度频道分别记为
Figure FDA0002537038680000072
S82，从目标的起始方位Dstart开始，按照雷达扫描方向，滑窗式地对后一方位
Figure FDA0002537038680000073
进行目标的方位终止判断，判断后一方位
Figure FDA0002537038680000074
上距离凝聚后的目标回波信息是否满足
Figure FDA0002537038680000075
且
Figure FDA0002537038680000076
且目标的幅度值不为0db，若满足，则该方位
Figure FDA0002537038680000077
上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为属于同一目标的目标回波信息；若不满足，该方位
Figure FDA0002537038680000078
上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为不属于同一目标的目标回波信息；
其中，
Figure FDA0002537038680000079
为方位
Figure FDA00025370386800000710
上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的距离库；
Figure FDA00025370386800000711
为方位
Figure FDA00025370386800000712
上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的多普勒速度频道；
S83，按照步骤S82的方式，继续对此方位
Figure FDA00025370386800000713
的后一方位进行目标的方位终止判断；若出现某个方位上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为属于同一目标的目标回波信息，且此方位的连续的后两个方位上距离凝聚后的目标回波信息与起始方位Dstart上距离凝聚后的目标回波信息为属于同一目标的目标回波信息均为不属于同一目标的目标回波信息，则将此方位作为目标的终止方位，记为Dend；
S84，对从起始方位Dstart开始至终止方位Dend结束的N个距离凝聚后的目标回波信息进行加权取平均处理，计算方位凝聚后的目标参数
Figure FDA00025370386800000714
Figure FDA0002537038680000081
Figure FDA0002537038680000082
Figure FDA0002537038680000083
其中，上标p表示方位凝聚；下标j表示第j个，1≤j≤M；M＝Dend-Dstart+1；
Figure FDA0002537038680000084
为第j个方位上距离凝聚后的回波信息中的目标的距离库，
Figure FDA0002537038680000085
为第j个方位上距离凝聚后的目标回波信息中目标的幅度值，
Figure FDA0002537038680000086
为第j个方位上距离凝聚后回波信息中的目标的多普勒速度频道，
Figure FDA0002537038680000087
为第j个方位上距离凝聚后的目标回波信息中目标的方位，即第j个方位对应的方位；
Figure FDA0002537038680000088
为方位凝聚后的目标回波信息的距离库，
Figure FDA0002537038680000089
为方位凝聚后的目标回波信息中的多普勒速度频道，
Figure FDA00025370386800000810
为方位凝聚后的目标回波信息中目标的方位；
步骤S81中，若某方位与已存在的目标的目标终止方位Dend相差2个方位以上，且该方位上距离凝聚后的目标回波信息中的目标的幅度值不为0db，则此方位为新的目标的目标起始方位。
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