CN110441750A - 一种雷达目标强散射点提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雷达目标强散射点提取系统及方法，该方法包括：对目标区域滤波；对滤波结果进行归一化处理；根据设定的阈值对归一化结果提取强散射点。本发明系统包括：滤波模块、归一化模块和阈值判别模块。滤波模块对目标区域进行滤波，去除目标周围的杂波和旁瓣；归一化模块对滤波后结果按最大值进行归一化处理；阈值判别模块根据设定阈值门限，统计归一化结果中过门限点，作为强散射点提取结果。本发明实现简单，应用广泛，既能用于弹载雷达的目标强散射点提取，也能用于地面、机载雷达的目标强散射点特性计算。
Description
技术领域
本发明涉及雷达目标信号处理技术领域，涉及一种雷达目标强散射点提取方法及系统。
背景技术
弹载雷达通常需要对探测到的各种目标进行识别分类，以确认目标类型、区分真实目标和干扰。目标识别需要用到多种特征，如目标长度宽度、散射点个数、强度分布等。目标的强散射点提取是特征计算的重要步骤，可用于计算散射点个数、间距、目标RCS值等特征，、准确地提取强散射点信息对雷达目标识别有重要意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种雷达目标强散射点提取系统及方法，能够有效剔除目标区域内的杂波和旁瓣，从目标回波一维距离像中提取各强散射点所在的位置，解决目前雷达目标强散射点提取不准确、易受旁瓣干扰的问题。
本发明提供的技术方案是：一种雷达目标强散射点提取系统包括：滤波模块，用于对目标回波进行锐化滤波；归一化模块，用于对滤波结果按最大值进行归一化滤波；阈值判别模块，用于根据设定阈值门限对归一化结果进行判断，判定强散射点位置。至此实现了雷达目标强散射点提取。
本发明还提供一种雷达目标强散射点提取方法，包括：对目标区域回波进行滤波；对滤波结果进行归一化处理；根据设定阈值从归一化结果中提取强散射点。
本发明实现了以下显著的有益效果：
实现简单，包括：对目标区域回波进行锐化滤波；对滤波结果进行最大值归一化处理；根据设定阈值从归一化结果中提取强散射点。应用广泛，既能用于弹载雷达的目标强散射点提取，也能用于地面、机载雷达的目标强散射点提取。
附图说明
图1为本发明一种雷达目标强散射点提取系统的组成示意图。
1.滤波模块 2.归一化模块 3.阈值判别模块
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均适用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
需要说明的是，为了清楚地说明本发明的内容，本发明特举多个实施例以进一步阐释本发明的不同实现方式，其中，该多个实施例是列举式而非穷举式。此外，为了说明的简洁，前实施例中已提及的内容往往在后实施例中予以省略，因此，后实施例中未提及的内容可相应参考前实施例。
虽然该发明可以以多种形式的修改和替换来扩展，说明书中也列出了一些具体的实施图例并进行详细阐述。应当理解的是，发明者的出发点不是将该发明限于所阐述的特定实施例，正相反，发明者的出发点在于保护所有给予由本权利声明定义的精神或范围内进行的改进、等效替换和修改。同样的元器件号码可能被用于所有附图以代表相同的或类似的部分。
请参照图1，本发明的一种雷达目标强散射点提取方法，包括：对目标区域回波进行锐化滤波；对滤波结果按最大值进行归一化处理；根据设定阈值门限从归一化结果中提取强散射点。
作为具体的实施例1，本发明的一种雷达目标强散射点提取系统，该雷达目标强散射点提取系统包括：滤波模块、归一化模块和阈值判别模块。
滤波模块的功能为：使用滤波模板，对目标区域回波进行锐化滤波，得到滤波结果输出给归一化模块；归一化模块的功能为：统计滤波结果的最大值，并以最大值对滤波结果进行归一化处理；阈值判别模块的功能为：根据设定的阈值，对归一化处理结果各点进行判断，将通过判别的点提取出来作为强散射点。
滤波模块对目标区域回波进行锐化滤波
滤波模块对输入的目标回波一维距离像R，使用锐化滤波器F按下式进行滤波，得到滤波结果R′。式中符号表示卷积运算。
回波R和滤波结果R′的长度为M，滤波器F的长度为N，滤波器系数表示为(f1，f2，f3，…，fN)。锐化滤波器F的长度N的取值、系数的选择，均依据实际情况而定，可以是常见的Sobel滤波器、拉普拉斯滤波器等，也可根据实际情况自行设计，N、M是大于0的整数，一般应满足N＜＜M。
归一化模块对滤波结果进行最大值归一化处理
归一化模块首先遍历上一步滤波结果R′中的各点，从中找到R′的最大值MAXR′。之后，对R′各点进行归一化处理，处理方式为用R′各点除以MAXR′，处理结果用R″表示。归一化运算的公式表示为：
R″i＝R′i/MAXR′，i＝1，…，M
阈值判别模块进行判别，提取强散射点
阈值判别模块根据预设的阈值TH(0≤TH≤1)，对归一化结果R″各点进行逐点判断，若该点大于阈值TH，则认为是强散射点，输出该点的位置i。用公式表示为：
至此，实现了雷达目标强散射点的提取。
实施例2：
此外，本发明还提出一种雷达目标强散射点提取方法，其包括步骤：对目标区域回波进行锐化滤波，得到滤波结果以进行归一化处理；归一化处理步骤统计滤波结果的最大值，并以最大值对滤波结果进行归一化处理；根据设定的阈值，对归一化处理结果各点进行判断，将通过判别的点提取出来作为强散射点。
第一步，对目标区域回波进行锐化滤波包括：对输入的目标回波一维距离像R，使用锐化滤波器F按下式进行滤波，得到滤波结果R′，式中符号表示卷积运算，
回波R和滤波结果R′的长度为M，M的取值由雷达波形设计预先确定。滤波器F的长度为N，滤波器系数表示为(f1，f2，f3，…，fN)，N、M是大于0的整数，应满足N＜＜M。锐化滤波器F可以是Sobel滤波器或拉普拉斯滤波器。
第二步，对滤波结果进行最大值归一化处理包括：首先遍历所述滤波结果R′中的各点，从中找到R′的最大值MAXR′；之后，对R′各点进行归一化处理，处理方式为用R′各点除以MAXR′，处理结果用R″表示；归一化运算的公式表示为：
R"i＝R′i/MAXR′，i＝1，…，M。
第三步，进行判别、提取强散射点包括：根据预设的阈值TH，0≤TH≤1，对归一化结果R″各点进行逐点判断，若该点大于阈值TH，则认为是强散射点，输出该点的位置i；用公式表示为：
至此，实现了雷达目标强散射点的提取。
本发明对目标区域回波进行锐化滤波；对滤波结果进行最大值归一化处理；根据设定阈值从归一化结果中提取强散射点。应用广泛，既能用于弹载雷达的目标强散射点提取，也能用于地面、机载雷达的目标强散射点提取。
Claims (10)
1.一种雷达目标强散射点提取系统，其特征在于，所述系统包括：滤波模块、归一化模块和阈值判别模块；其中，
滤波模块使用滤波模板，对目标区域回波进行锐化滤波，得到滤波结果输出给归一化模块；
归一化模块统计滤波结果的最大值，并以最大值对滤波结果进行归一化处理；
阈值判别模块根据设定的阈值，对归一化处理结果各点进行判断，将通过判别的点提取出来作为强散射点。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述滤波模块对目标区域回波进行锐化滤波包括：
滤波模块对输入的目标回波一维距离像R，使用锐化滤波器F按下式进行滤波，得到滤波结果R′，式中符号表示卷积运算，
回波R和滤波结果R′的长度为M，M的取值由雷达波形设计预先确定；滤波器F的长度为N，滤波器系数表示为(f1，f2，f3，…，fN)，N、M是大于0的整数，满足N＜＜M。
3.根据权利要求2所述的系统，所述锐化滤波器F是Sobel滤波器或拉普拉斯滤波器。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述归一化模块对滤波结果进行最大值归一化处理包括：
归一化模块首先遍历所述滤波结果R′中的各点，从中找到R′的最大值MAXR′；之后，对R′各点进行归一化处理，处理方式为用R′各点除以MAXR′，处理结果用R″表示；归一化运算的公式表示为：
R″i＝R′i/MAXR′，i＝1，…，M。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，阈值判别模块进行判别，提取强散射点包括：
阈值判别模块根据预设的阈值TH，0≤TH≤1，对归一化结果R″各点进行逐点判断，若该点大于阈值TH，则认为是强散射点，输出该点的位置i；用公式表示为：
至此，实现了雷达目标强散射点的提取。
6.一种雷达目标强散射点提取方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
对目标区域回波进行锐化滤波，得到滤波结果以归一化处理；
归一化处理步骤统计滤波结果的最大值，并以最大值对滤波结果进行归一化处理；
根据设定的阈值，对归一化处理结果各点进行判断，将通过判别的点提取出来作为强散射点。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对目标区域回波进行锐化滤波包括：
对输入的目标回波一维距离像R，使用锐化滤波器F按下式进行滤波，得到滤波结果R′，式中符号表示卷积运算，
回波R和滤波结果R′的长度为M，M的取值由雷达波形设计预先确定；滤波器F的长度为N，滤波器系数表示为(f1，f2，f3，…，fN)，N、M是大于0的整数，应满足N＜＜M。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述锐化滤波器F是Sobel滤波器或拉普拉斯滤波器。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对滤波结果进行最大值归一化处理包括：
首先遍历所述滤波结果R′中的各点，从中找到R′的最大值MAXR′；之后，对R′各点进行归一化处理，处理方式为用R′各点除以MAXR′，处理结果用R″表示；归一化运算的公式表示为：
R″i＝R′i/MAXR′，i＝1，…，M。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，进行判别、提取强散射点包括：
根据预设的阈值TH，0≤TH≤1，对归一化结果R″各点进行逐点判断，若该点大于阈值TH，则认为是强散射点，输出该点的位置i；用公式表示为：
至此，实现了雷达目标强散射点的提取。
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