CN111323755A - 岸基非相参雷达杂波抑制的方法及装置 - Google Patents

岸基非相参雷达杂波抑制的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例提供一种岸基非相参雷达杂波抑制的方法及装置。方法包括：获取岸基非相参雷达的回波；获取所述回波的至少一个杂波抑制指标；根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波。本发明的方案保证虚警个数少的情况下又能检测到低小慢目标。

Description

岸基非相参雷达杂波抑制的方法及装置
技术领域
本发明涉及雷达的回波处理技术领域，特别是指一种岸基非相参雷达杂波抑制的方法及装置。
背景技术
对于岸基非相参雷达进行海杂波抑制时，现有技术中利用恒虚警检测的方法从杂波背景中检测目标，而这种恒虚警检测技术适合于经过一系列信号处理后能够在较大的信杂比或信噪比的情况下进行目标检测的情况，而非相参雷达因为信号不相参，无法经过相参处理的方式增大信杂比或信噪比，可能存在较高的虚警率或漏检概率，且检测曲线的计算量较大。
发明内容
本发明提供了一种岸基非相参雷达杂波抑制的方法及装置，保证虚警个数少的情况下又能检测到低小慢目标。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供如下方案：
一种岸基非相参雷达杂波抑制的方法，包括：
获取岸基非相参雷达的回波；
获取所述回波的至少一个杂波抑制指标；
根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波。
可选的，所述杂波抑制指标包括以下至少一项：杂波检测门限；存在回波的多个扫描线的相关性；回波的大小；回波的质量；出现回波的稳定航迹。
可选的，所述杂波抑制指标包括：杂波检测门限时，根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波，包括：
获取所述岸基非相参雷达的天线转动当前圈检测到的回波的各个方位距离单元的幅度的平均值；
将所述平均值作为所述岸基非相参雷达的天线转动下一圈检测到的回波的杂波检测门限，将所述岸基非相参雷达转动的下一圈检测到的回波中，不能通过所述杂波检测门限的回波确定为杂波，并去除所述杂波。
可选的，所述杂波抑制指标包括：存在回波的多个扫描线的相关性时，根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波，包括：
获取存在所述回波的多个扫描线的相关性；
若所述多个扫描线的相关性低于一预设阈值，去除所述回波中的杂波。
可选的，所述杂波抑制指标包括：所述回波的大小时，根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波，包括：
检测所述回波经过凝聚后的距离长度和方位宽度，若所述回波的距离长度小于脉冲宽度或所述回波的方位宽度小于波束宽度，则确定该回波为杂波，并去除所述杂波。
可选的，所述杂波抑制指标包括：回波的质量时，根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波，包括：
检测所述回波经过凝聚后的形状，若所述形状与目标回波的相似度低于一预设阈值，将该回波确定为杂波，并去除所述杂波。
可选的，所述杂波抑制指标包括：出现回波的稳定航迹时，根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波，包括：
若岸基非相参雷达的天线在一预设时间段内转动n圈的回波中，有m圈的回波中都有目标回波，其中，m大于或者等于一预设值时，确定该回波的航迹是稳定航迹，若m小于所述预设值时，确定该回波是杂波，并去除所述杂波。
可选的，所述m大于n/2。
本发明的实施例还提供一种岸基非相参雷达杂波抑制的装置，包括：
第一获取模块，用于获取岸基非相参雷达的回波；
第二获取模块，用于获取所述回波的至少一个杂波抑制指标；
处理模块，用于根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波。
本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当所述指令在计算机运行时，使得计算机执行如上所述的方法。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
本发明的上述方案，通过获取岸基非相参雷达的回波；获取所述回波的至少一个杂波抑制指标；根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波。保证虚警个数少的情况下又能检测到低小慢目标。
附图说明
图1为本发明的实施例岸基非相参雷达杂波抑制的方法的流程图；
图2为本发明的实施例中的方位距离单元的划分方法示意图；
图3为本发明的实施例中的多个扫描线的示意图；
图4为本发明的实施例中的凝聚后的回波的形状示意图。
图5为本发明的实施例岸基非相参雷达杂波抑制的装置的模块框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明的实施例提供一种岸基非相参雷达杂波抑制的方法，包括：
步骤11，获取岸基非相参雷达的回波；
步骤12，获取所述回波的至少一个杂波抑制指标；
步骤13，根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波。
该实施例可以实现从检测到的各种杂波抑制指标入手，降低虚警概率，提高低小慢目标的检测概率，能够提高检测性能，还能减小计算量，提高处理实时性。
本发明的上述实施例中，所述杂波抑制指标包括以下至少一项：杂波检测门限；存在回波的多个扫描线的相关性；回波的大小；回波的质量；出现回波的稳定航迹。
本发明的一可选的实施例中，所述杂波抑制指标包括：杂波检测门限时，步骤13可以包括：
步骤131，获取所述岸基非相参雷达的天线转动当前圈检测到的回波的各个方位距离单元的幅度的平均值；
步骤132，将所述平均值作为所述岸基非相参雷达的天线转动下一圈检测到的回波的杂波检测门限，将所述岸基非相参雷达转动的下一圈检测到的回波中，不能通过所述杂波检测门限的回波确定为杂波，并去除所述杂波。
该实施例中，由于低小慢目标的回波强度低，导致信杂比低，所以杂波检测门限不能太高，如果太高，回波无法通过检测门限，导致目标检测不到，但也不能太低，如果太低，太多的杂波和噪声就会通过检测门限，导致暂时航迹过多，加大后面的计算量。该实施例中通过统计当前圈各个方位距离单元的幅度的平均值作为下一圈的检测门限，从而可以较为合理地去除回波中的杂波，并确定目标回波。
方位距离单元的划分如图2所示，通过统计一个方位距离单元内的所有采样点的幅度的平均值作为当前方位距离单元的检测门限值，这样可以保证高于杂波幅度的疑似目标都能检测到，也包括真正的低小慢目标，但这也导致较多的杂波通过门限，对于通过门限的杂波还需要进行后续处理。
本发明的一可选的实施例中，所述杂波抑制指标包括：存在回波的多个扫描线的相关性时，步骤13可以包括：
步骤231，获取存在所述回波的多个扫描线的相关性；
步骤231，若所述多个扫描线的相关性低于一预设阈值，去除所述回波中的杂波。
该实施例中，对于目标回波会连续在多个扫描线上存在，如图3所示，但是由于杂波的随机性，扫描线间的相关性较弱，通过检测扫描线间的相关性来去除一些杂波或噪声。
本发明的一可选的实施例中，所述杂波抑制指标包括：所述回波的大小时，步骤13可以包括：
步骤331，检测所述回波经过凝聚后的距离长度和方位宽度，若所述回波的距离长度小于脉冲宽度或所述回波的方位宽度小于波束宽度，则确定该回波为杂波，并去除所述杂波。
该实施例中，检测回波经过凝聚后有一定的距离长度和方位宽度，若检测回波的距离长度小于脉冲宽度或检测回波的方位宽度小于波束宽度，则认为该检测回波太小，不是目标的回波，视为杂波，进行删除。
本发明的一可选的实施例中，所述杂波抑制指标包括：回波的质量时，步骤13可以包括：
步骤431，检测所述回波经过凝聚后的形状，若所述形状与目标回波的相似度低于一预设阈值，将该回波确定为杂波，并去除所述杂波。
该实施例中，对于目标回波来说，其形状比较规则，但是对于杂波来说，由于出现的随机性，导致凝聚后的形状可能会出现不规则的，如图4所示，此类回波被认为是杂波回波，将被删除。
本发明的一可选的实施例中，所述杂波抑制指标包括：出现回波的稳定航迹时，步骤13可以包括：
步骤531，若岸基非相参雷达的天线在一预设时间段内转动n圈的回波中，有m圈的回波中都有目标回波，其中，m大于或者等于一预设值时，确定该回波的航迹是稳定航迹，若m小于所述预设值时，确定该回波是杂波，并去除所述杂波。可选的，所述m大于n/2。
该实施例中，稳定航迹判断是通过m/n准则判断当前建立的航迹是不是稳定航迹即天线转n圈，如果有m圈都有目标回波的话则认为是稳定航迹，本发明的实施例中，n＝10，m＝7，使用7/10准则，即10圈中有7圈及以上都出现目标回波，则认为该目标是真正的目标，若小于7圈则认为是杂波，该航迹会被删除。m/n准则体现了雷达回波帧与帧之间的相关性，如果是目标回波，则每帧都会检测到，但由于每帧中海杂波出现的强弱程度不同，目标回波可能会被海杂波淹没掉，故允许目标回波检测不到的帧数为n-m帧；如果是海杂波，帧间的相关性较差，所以n圈中很难达到大于或等于m圈中的杂波回波都能被检测到。通过这种方式，可以滤波较多由于杂波而建立的虚假航迹，从而降低虚警率。
本发明的上述实施例，对非相参雷达的海杂波抑制是从多个方面着手进行的，主要包括检测曲线的计算，扫描线相关检测，回波形状判断，稳定航迹建立，航迹质量判断等，通过多个处理环节，达到抑制海杂波的目的。
本发明的上述实施例，在非相参雷达无法较大程度的提高信杂比或信噪比的情况下，从检测到跟踪的各个环节入手，降低虚警概率，提高低小慢目标的检测概率，这样的处理方法不仅能够提高检测性能，还能减小计算量，提高处理实时性。
如图5所示，本发明的实施例还提供一种岸基非相参雷达杂波抑制的装置50，包括：
第一获取模块51，用于获取岸基非相参雷达的回波；
第二获取模块52，用于获取所述回波的至少一个杂波抑制指标；
处理模块53，用于根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波。
可选的，所述至少一个杂波抑制指标包括以下至少一项：杂波检测门限；存在回波的多个扫描线的相关性；回波的大小；回波的质量；出现回波的稳定航迹。
可选的，所述杂波抑制指标包括杂波检测门限时，处理模块53具体用于：获取所述岸基非相参雷达的天线转动当前圈检测到的回波的各个方位距离单元的幅度的平均值；将所述平均值作为所述岸基非相参雷达的天线转动下一圈检测到的回波的杂波检测门限，将所述岸基非相参雷达转动的下一圈检测到的回波中，不能通过所述杂波检测门限的回波确定为杂波，并去除所述杂波。
可选的，所述杂波抑制指标包括存在回波的多个扫描线的相关性时，处理模块53具体用于：获取存在所述回波的多个扫描线的相关性；若所述多个扫描线的相关性低于一预设阈值，去除所述回波中的杂波。
可选的，所述杂波抑制指标包括：所述回波的大小时，处理模块53具体用于：检测所述回波经过凝聚后的距离长度和方位宽度，若所述回波的距离长度小于脉冲宽度或所述回波的方位宽度小于波束宽度，则确定该回波为杂波，并去除所述杂波。
可选的，所述杂波抑制指标包括：回波的质量时，处理模块53具体用于：检测所述回波经过凝聚后的形状，若所述形状与目标回波的相似度低于一预设阈值，将该回波确定为杂波，并去除所述杂波。
可选的，所述杂波抑制指标包括：出现回波的稳定航迹时，处理模块53具体用于：若岸基非相参雷达的天线在一预设时间段内转动n圈的回波中，有m圈的回波中都有目标回波，其中，m大于或者等于一预设值时，确定该回波的航迹是稳定航迹，若m小于所述预设值时，确定该回波是杂波，并去除所述杂波。可选的，所述m大于n/2。
需要说明的是，该装置是与上述图1所示方法对应的装置，上述方法实施例中所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当所述指令在计算机运行时，使得计算机执行如上图1所述的方法的步骤。上述方法实施例中所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、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。
在本发明所提供的实施例中，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，所述单元的划分，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。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述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实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行，某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。
因此，本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此，本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本发明，并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然，所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。还需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种岸基非相参雷达杂波抑制的方法，其特征在于，包括：
获取岸基非相参雷达的回波；
获取所述回波的至少一个杂波抑制指标；
根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波。
2.根据权利要求1所述的岸基非相参雷达杂波抑制的方法，其特征在于，所述杂波抑制指标包括以下至少一项：
杂波检测门限；
存在回波的多个扫描线的相关性；
回波的大小；
回波的质量；
出现回波的稳定航迹。
3.根据权利要求2所述的岸基非相参雷达杂波抑制的方法，其特征在于，所述杂波抑制指标包括：杂波检测门限时，根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波，包括：
获取所述岸基非相参雷达的天线转动当前圈检测到的回波的各个方位距离单元的幅度的平均值；
将所述平均值作为所述岸基非相参雷达的天线转动下一圈检测到的回波的杂波检测门限，将所述岸基非相参雷达转动的下一圈检测到的回波中，不能通过所述杂波检测门限的回波确定为杂波，并去除所述杂波。
4.根据权利要求2所述的岸基非相参雷达杂波抑制的方法，其特征在于，所述杂波抑制指标包括：存在回波的多个扫描线的相关性时，根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波，包括：
获取存在所述回波的多个扫描线的相关性；
若所述多个扫描线的相关性低于一预设阈值，去除所述回波中的杂波。
5.根据权利要求2所述的岸基非相参雷达杂波抑制的方法，其特征在于，所述杂波抑制指标包括：所述回波的大小时，根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波，包括：
检测所述回波经过凝聚后的距离长度和方位宽度，若所述回波的距离长度小于脉冲宽度或所述回波的方位宽度小于波束宽度，则确定该回波为杂波，并去除所述杂波。
6.根据权利要求2所述的岸基非相参雷达杂波抑制的方法，其特征在于，所述杂波抑制指标包括：回波的质量时，根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波，包括：
检测所述回波经过凝聚后的形状，若所述形状与目标回波的相似度低于一预设阈值，将该回波确定为杂波，并去除所述杂波。
7.根据权利要求2所述的岸基非相参雷达杂波抑制的方法，其特征在于，所述杂波抑制指标包括：出现回波的稳定航迹时，根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波，包括：
若岸基非相参雷达的天线在一预设时间段内转动n圈的回波中，有m圈的回波中都有目标回波，其中，m大于或者等于一预设值时，确定该回波的航迹是稳定航迹，若m小于所述预设值时，确定该回波是杂波，并去除所述杂波。
8.根据权利要求7所述的岸基非相参雷达杂波抑制的方法，其特征在于，所述m大于n/2。
9.一种岸基非相参雷达杂波抑制的装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取岸基非相参雷达的回波；
第二获取模块，用于获取所述回波的至少一个杂波抑制指标；
处理模块，用于根据所述杂波抑制指标，去除所述回波中的杂波。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在计算机运行时，使得计算机执行如权利要求1至8任一项所述的方法。
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