CN109143198B - 副瓣抑制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了副瓣抑制方法及系统，涉及雷达领域。该方法包括：对雷达探测到的目标进行第一次截获；计算第一截获回波的参数；参数判断目标是否为副瓣，如果是，则截获结束，否则，对目标进行第二次截获；计算第二截获回波的参数；根据参数判断目标是否为副瓣，如果是，则截获结束，否则，跟踪目标。本发明提供的副瓣抑制方法，通过对回波进行两次截获，根据回波的参数判断目标是否为副瓣，如果是，则不进行跟踪，通过上述方法对回波进行判断，能够有效抑制副瓣，并且不会影响天线的增益和雷达的探测性能。

Description

副瓣抑制方法及系统

技术领域

本发明涉及雷达领域，尤其涉及副瓣抑制方法及系统。

背景技术

目前，在雷达截获过程中，雷达系统通常会把副瓣作为目标，进行截获跟踪处理，从而影响雷达的工作效率。传统的做法是通过调整天线来做低副瓣，但是这样做的话会影响天线的增益，从而影响雷达的探测性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种副瓣抑制方法及一种副瓣抑制系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种副瓣抑制方法，包括：

对雷达探测到的目标进行第一次截获，获取第一截获回波；

计算所述第一截获回波的方位差幅度Ai_α1、俯仰差幅度Ai_β1、回波强度Ai₁、方位差值D_α1和俯仰差值D_β1；

获取所述雷达的水平半波束宽度θ_α和垂直半波束宽度θ_β；

根据Ai_α1、Ai_β1、Ai₁、D_α1、D_β1、θ_α和θ_β判断所述目标是否为副瓣，如果是，则截获结束，否则，对所述目标进行第二次截获，获取第二截获回波；

计算所述第二截获回波的方位差值D_α2和俯仰差值D_β2；

根据D_α2和、D_β2、θ_α和θ_β判断所述目标是否为副瓣，如果是，则截获结束，否则，跟踪所述目标。

本发明的有益效果是：本发明提供的副瓣抑制方法，通过对回波进行两次截获，根据回波的参数判断所述目标是否为副瓣，如果是，则不进行跟踪，通过上述方法对回波进行判断，能够有效抑制副瓣，并且不会影响天线的增益和雷达的探测性能。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：

一种副瓣抑制系统，包括：

接收机，用于对雷达探测到的目标进行第一次截获，获取第一截获回波；

处理器，用于计算所述第一截获回波的方位差幅度Ai_α1、俯仰差幅度Ai_β1、回波强度Ai₁、方位差值D_α1和俯仰差值D_β1；并获取所述雷达的水平半波束宽度θ_α和垂直半波束宽度θ_β；根据Ai_α1、Ai_β1、Ai₁、D_α1、D_β1、θ_α和θ_β判断所述目标是否为副瓣，如果是，则截获结束，否则，所述接收机对所述目标进行第二次截获，获取第二截获回波；

所述处理器还用于计算所述第二截获回波的方位差值D_α2和俯仰差值D_β2；并根据D_α2、D_β2、θ_α和θ_β判断所述目标是否为副瓣，如果是，则截获结束，否则，跟踪所述目标。

本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明一种副瓣抑制方法的实施例提供的流程示意图；

图2为本发明一种副瓣抑制系统的实施例提供的结构框架图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，为本发明一种副瓣抑制方法的实施例提供的流程示意图，该副瓣抑制方法，包括：

S1，对雷达探测到的目标进行第一次截获，获取第一截获回波。

应理解，对雷达探测到的目标进行第一次截获指的是对雷达探测到的目标的点迹进行截获处理，输入参数可以包括点迹的位置信息、点迹距离R_d、点迹方位A_d、点迹俯仰E_d、控制衰减MGC_d、发射阵面大小TRSend_d和接收阵面大小TRRecv_d。

应理解，上述输入参数是雷达的通常处理过程，在本领域有唯一确定的含义。例如，点迹距离R_d、点迹方位A_d和点迹俯仰E_d指的是目标与雷达之间的距离、方位和俯仰，控制衰减MGC_d是为了控制下次截获的控制衰减。

输出参数可以为包括：截获的中心波束波位R_c、A_c和E_c，以及控制衰减AGC_c、发射阵面大小TRSend_c和接收阵面大小TRRecv_c。

其中，R_c＝R_d，A_c＝A_d，E_c＝E_d，经过坐标转化得到阵面余弦坐标方位α_c和俯仰β_c，AGC_c＝MGC_d，TRSend_c＝TRSend_d，TRRecv_c＝TRRecv_d。

对于截获的其余4个波束，第一个波束的方位为α_c+0.5θ_α，俯仰为β_c，第二个波束的方位为α_c，俯仰为β_c+0.5θ_β，第三个波束的方位为α_c-0.5θ_α，俯仰为β_c，第四个波束的方位为α_c，俯仰为β_c-0.5θ_β。这4个波束的发射阵面大小、接收阵面大小和衰减控制与中心波束相同。

需要说明的是，当接收到这5个波束后，从中选择回波强度最大的作为有效回波，也就是第一截获回波。通常来说，中心波束的回波强度最大，可以将中心波束作为有效回波。

S2，计算第一截获回波的方位差幅度Ai_α1、俯仰差幅度Ai_β1、回波强度Ai₁、方位差值D_α1和俯仰差值D_β1。

需要说明的是，当雷达发出的波束照射到目标时，通常将目标分为4个象限，每个象限的回波强度的和就是总的回波强度Ai₁，其中，方位差幅度Ai_α1指的是第一象限加上第三象限的回波强度的和减去第二象限加上第四象限的回波强度的和，得到的回波强度差值；俯仰差幅度Ai_β1指的是第一象限加上第二象限的回波强度的和减去第三象限加上第四象限的回波强度的和，得到的回波强度差值。

方位差值D_α1指的是目标偏离发射波束中心的方位差，通常可以用方位差幅度Ai_α1与回波强度Ai₁的比值Ai_α1/Ai₁表示。

俯仰差值D_β1指的是目标偏离发射波束中心的俯仰差，通常可以用俯仰差幅度Ai_β1与回波强度Ai₁的比值Ai_β1/Ai₁表示。

S3，获取雷达的水平半波束宽度θ_α和垂直半波束宽度θ_β。

需要说明的是，水平波束宽度指的是在水平方向上，在最大辐射方向两侧，辐射功率下降3dB的两个方向的夹角。

水平半波束宽度指的是在水平方向上，波束中心到最大辐射方向的任一侧，辐射功率下降3dB的方向的夹角

垂直波束宽度指的是在垂直方向上，在最大辐射方向两侧，辐射功率下降3dB的两个方向的夹角。

垂直半波束宽度指的是在垂直方向上，波束中心到最大辐射方向的任一侧，辐射功率下降3dB的方向的夹角。

S4，根据Ai_α1、Ai_β1、Ai₁、D_α1、D_β1、θ_α和θ_β判断目标是否为副瓣，如果是，则截获结束，否则，对目标进行第二次截获，获取第二截获回波。

需要说明的是，可以根据Ai_α1、Ai_β1、Ai₁对第一截获回波的幅度进行判断，可以将Ai_α1、Ai_β1分别与Ai₁进行对比，根据对比结果判断当前目标是否可能为副瓣。

可以根据D_α1、D_β1、θ_α和θ_β对第一截获回波的误差进行判断，可以分别将D_α1与θ_α进行对比，将D_β1与θ_β进行对比，根据对比结果判断当前目标是否可能为副瓣。

需要说明的是，如果任意一种判断结果可能为副瓣，那么就可以认定该目标为副瓣，接收对该目标的截获，实现对副瓣的抑制。

S5，计算第二截获回波的方位差值D_α2和俯仰差值D_β2。

需要说明的是，对该目标的第二次截获，是对第一次截获的点迹进行截获处理。

应理解，由于第一次截获中将回波强度最大的有效回波作为第一截获回波，因此，第二次截获只使用一个波束。

输入参数可以包括：第一次截获有效回波所在的波束波位R_c1、A_c1和E_c1，以及控制衰减AGC_c、发射阵面大小TRSend_c和接收阵面大小TRRecv_c。

输出参数可以包括：波束波位R_c2、A_c2和E_c2，以及控制衰减AGC_c2、发射阵面大小TRSend_c2和接收阵面大小TRRecv_c2。

其中，R_c2＝R_c1，A_c2＝A_c1，E_c2＝E_c1。

需要说明的是，如果TRSend_c和TRRecv_c都为大阵，则TRSend_c2为大阵，TRRecv_c2为中阵，AGC_c2＝AGC_c-4；

如果TRSend_c和TRRecv_c都为中阵，则TRSend_c2为小阵，TRRecv_c2为大阵，AGC_c2＝AGC_c-6；

如果TRSend_c和TRRecv_c都为小阵，则TRSend_c2为大阵，TRRecv_c2为中阵，AGC_c2＝AGC_c+10；

如果TRSend_c为小小阵，TRRecv_c为大阵，则TRSend_c2和TRRecv_c2都为中阵，AGC_c2＝AGC_c+6。

S6，根据D_α2和、D_β2、θ_α和θ_β判断目标是否为副瓣，如果是，则截获结束，否则，跟踪目标。

可以根据D_α2和、D_β2、θ_α和θ_β对第二截获回波的回波误差是否满足半波束宽度进行判断，可以分别将D_α2与θ_α进行对比，将D_β2与θ_β进行对比，根据对比结果判断当前目标是否可能为副瓣。

本实施例提供的副瓣抑制方法，通过对回波进行两次截获，根据回波的参数判断目标是否为副瓣，如果是，则不进行跟踪，通过上述方法对回波进行判断，能够有效抑制副瓣，并且不会影响天线的增益和雷达的探测性能。

可选地，在一些实施例中，根据Ai_α1、Ai_β1、Ai₁、D_α1、D_β1、θ_α和θ_β判断目标是否为副瓣，具体可以包括：

当Ai_α1＞Ai₁，或Ai_β1＞Ai₁时，判断目标为副瓣；

当D_α1＞θ_α，或D_β1＞θ_β时，判断目标为副瓣。

可选地，在一些实施例中，根据D_α2、D_β2、θ_α和θ_β判断目标是否为副瓣，具体可以包括：

当D_α2＞θ_α，或D_β2＞θ_β时，判断目标为副瓣。

可选地，在一些实施例中，根据Ai_α1、Ai_β1、Ai₁、D_α1、D_β1、θ_α和θ_β判断目标是否为副瓣之前，还可以包括：

获取目标的当前位置信息，以及截获的目标的点迹的位置信息；

根据当前位置信息和点迹的位置信息判断目标是否为已跟踪目标，如果是，则截获结束。

通过根据当前位置信息和点迹的位置信息对目标进行判断，能够防止雷达重复跟踪已跟踪的目标，提高雷达的工作效率。

可选地，在一些实施例中，当前位置信息可以包括：目标距离R_t、目标方位A_t和目标俯仰E_t，点迹的位置信息包括：点迹距离R_d、点迹方位A_d和点迹俯仰E_d，根据当前位置信息和点迹的位置信息判断目标是否为已跟踪目标，具体可以包括：

当|R_t-R_d|＜△R、|A_t-A_d|＜△A且|E_t-E_d|＜△E时，判断目标为已跟踪目标，其中，△R为预设距离阈值，△A为预设方位阈值，△E为预设俯仰阈值。

可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施例中的部分或全部步骤。

如图2所示，为本发明一种副瓣抑制系统的实施例提供的结构框架图，该副瓣抑制系统，包括：

接收机1，用于对雷达探测到的目标进行第一次截获，获取第一截获回波；

处理器2，用于计算第一截获回波的方位差幅度Ai_α1、俯仰差幅度Ai_β1、回波强度Ai₁、方位差值D_α1和俯仰差值D_β1；并获取雷达的水平半波束宽度θ_α和垂直半波束宽度θ_β；根据Ai_α1、Ai_β1、Ai₁、D_α1、D_β1、θ_α和θ_β判断目标是否为副瓣，如果是，则截获结束，否则，接收机1对目标进行第二次截获，获取第二截获回波；

处理器2还用于计算第二截获回波的方位差值D_α2和俯仰差值D_β2；并根据D_α2、D_β2、θ_α和θ_β判断目标是否为副瓣，如果是，则截获结束，否则，跟踪目标。

可选地，在一些实施例中，处理器2具体可以用于当Ai_α1＞Ai₁，或Ai_β1＞Ai₁时，判断目标为副瓣；当D_α1＞θ_α，或D_β1＞θ_β时，判断目标为副瓣。

可选地，在一些实施例中，处理器2具体可以用于当D_α2＞θ_α，或D_β2＞θ_β时，判断目标为副瓣。

可选地，在一些实施例中，处理器2还可以用于获取目标的当前位置信息，以及截获的目标的点迹的位置信息；根据当前位置信息和点迹的位置信息判断目标是否为已跟踪目标，如果是，则截获结束。

可选地，在一些实施例中，当前位置信息可以包括：目标距离R_t、目标方位A_t和目标俯仰E_t，点迹的位置信息包括：点迹距离R_d、点迹方位A_d和点迹俯仰E_d，处理器2具体可以用于当|R_t-R_d|＜△R、|A_t-A_d|＜△A且|E_t-E_d|＜△E时，判断目标为已跟踪目标，其中，△R为预设距离阈值，△A为预设方位阈值，△E为预设俯仰阈值。

可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施例中的部分或全部装置。

需要说明的是，本实施例是与上述各方法实施例对应的产品实施例，对于本实施例中各结构装置及可选实施方式的说明可以参考上述各方法实施例中的对应说明，在此不再赘述。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种副瓣抑制方法，其特征在于，包括：

对雷达探测到的目标进行第一次截获，获取第一截获回波；

计算所述第一截获回波的方位差幅度Ai_α1、俯仰差幅度Ai_β1、回波强度Ai₁、方位差值D_α1和俯仰差值D_β1；

获取所述雷达的水平半波束宽度θ_α和垂直半波束宽度θ_β；

根据Ai_α1、Ai_β1、Ai₁、D_α1、D_β1、θ_α和θ_β判断所述目标是否为副瓣，如果是，则截获结束，否则，对所述目标进行第二次截获，获取第二截获回波；

计算所述第二截获回波的方位差值D_α2和俯仰差值D_β2；

根据D_α2和、D_β2、θ_α和θ_β判断所述目标是否为副瓣，如果是，则截获结束，否则，跟踪所述目标；

其中，根据Ai_α1、Ai_β1、Ai₁、D_α1、D_β1、θ_α和θ_β判断目标是否为副瓣，具体可以包括：

当Ai_α1＞Ai₁，或Ai_β1＞Ai₁时，判断目标为副瓣；

当D_α1＞θ_α，或D_β1＞θ_β时，判断目标为副瓣；

根据D_α2、D_β2、θ_α和θ_β判断目标是否为副瓣，具体可以包括：

当D_α2＞θ_α，或D_β2＞θ_β时，判断目标为副瓣。

2.根据权利要求1所述的副瓣抑制方法，其特征在于，所述根据Ai_α1、Ai_β1、Ai₁、D_α1、D_β1、θ_α和θ_β判断所述目标是否为副瓣之前，还包括：

获取所述目标的当前位置信息，以及截获的所述目标的点迹的位置信息；

根据所述当前位置信息和所述点迹的位置信息判断所述目标是否为已跟踪目标，如果是，则截获结束。

3.根据权利要求2所述的副瓣抑制方法，其特征在于，所述当前位置信息包括：目标距离R_t、目标方位A_t和目标俯仰E_t，所述点迹的位置信息包括：点迹距离R_d、点迹方位A_d和点迹俯仰E_d，所述根据所述当前位置信息和所述点迹的位置信息判断所述目标是否为已跟踪目标，具体包括：

当|R_t-R_d|＜△R、|A_t-A_d|＜△A且|E_t-E_d|＜△E时，判断所述目标为已跟踪目标，其中，△R为预设距离阈值，△A为预设方位阈值，△E为预设俯仰阈值。

4.一种副瓣抑制系统，其特征在于，包括：

接收机，用于对雷达探测到的目标进行第一次截获，获取第一截获回波；

处理器，用于计算所述第一截获回波的方位差幅度Ai_α1、俯仰差幅度Ai_β1、回波强度Ai₁、方位差值D_α1和俯仰差值D_β1；并获取所述雷达的水平半波束宽度θ_α和垂直半波束宽度θ_β；根据Ai_α1、Ai_β1、Ai₁、D_α1、D_β1、θ_α和θ_β判断所述目标是否为副瓣，如果是，则截获结束，否则，所述接收机对所述目标进行第二次截获，获取第二截获回波；

所述处理器还用于计算所述第二截获回波的方位差值D_α2和俯仰差值D_β2；并根据D_α2、D_β2、θ_α和θ_β判断所述目标是否为副瓣，如果是，则截获结束，否则，跟踪所述目标；

其中，根据Ai_α1、Ai_β1、Ai₁、D_α1、D_β1、θ_α和θ_β判断目标是否为副瓣，具体可以包括：

当Ai_α1＞Ai₁，或Ai_β1＞Ai₁时，判断目标为副瓣；

当D_α1＞θ_α，或D_β1＞θ_β时，判断目标为副瓣；

根据D_α2、D_β2、θ_α和θ_β判断目标是否为副瓣，具体可以包括：

当D_α2＞θ_α，或D_β2＞θ_β时，判断目标为副瓣。

5.根据权利要求4项所述的副瓣抑制系统，其特征在于，所述处理器还用于获取所述目标的当前位置信息，以及截获的所述目标的点迹的位置信息；根据所述当前位置信息和所述点迹的位置信息判断所述目标是否为已跟踪目标，如果是，则截获结束。

6.根据权利要求5所述的副瓣抑制系统，其特征在于，所述当前位置信息包括：目标距离R_t、目标方位A_t和目标俯仰E_t，所述点迹的位置信息包括：点迹距离R_d、点迹方位A_d和点迹俯仰E_d，所述处理器具体用于当|R_t-R_d|＜△R、|A_t-A_d|＜△A且|E_t-E_d|＜△E时，判断所述目标为已跟踪目标，其中，△R为预设距离阈值，△A为预设方位阈值，△E为预设俯仰阈值。

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