有效
一种基于积分分解的切片干扰定位与抑制方法
李亚超、朱翔宇、冶佩、王奇、王家东、仲秦、李松源
西安电子科技大学
摘要
本发明公开了一种基于积分分解的切片干扰定位与抑制方法,包括:接收原始回波信号,对原始回波信号进行脉冲压缩;原始回波信号中包含多个目标信号,多个目标信号中包含真实目标信号和假目标信号,假目标信号为干扰信号;从脉压后的回波信号中检测每个目标信号的峰值位置;对于每个目标信号,基于该信号的峰值位置对原始回波信号积分分解,得到该信号的积分分解结果;基于积分分解结果确定每个真实目标信号和每个干扰信号的时频域的位置;基于真实目标信号和干扰信号的时频域的位置构建干扰抑制滤波器;对原始回波信号进行短时傅里叶变换,采用干扰抑制滤波器对短时傅里叶变换后的信号滤波。本发明能够提升干扰抑制比,从而提升干扰抑制效果。
1.一种基于积分分解的切片干扰定位与抑制方法,其特征在于,包括:接收原始回波信号,并对所述原始回波信号进行脉冲压缩,得到脉压后的回波信号;所述原始回波信号中包含多个目标信号,所述多个目标信号中包含真实目标信号和假目标信号,其中,一个假目标信号为一个干扰信号;从所述脉压后的回波信号中检测出所述多个目标信号中每个目标信号的峰值位置;对于每个目标信号,基于所述目标信号的峰值位置,对所述原始回波信号进行积分分解,得到所述目标信号的积分分解结果;基于所述多个目标信号的积分分解结果,确定每个真实目标信号和每个干扰信号的时频域的位置;基于所述多个目标信号中的所有真实目标信号和所有干扰信号的时频域的位置,构建干扰抑制滤波器;对所述原始回波信号进行短时傅里叶变换,得到时频域回波信号;采用所述干扰抑制滤波器对所述时频域回波信号进行滤波,得到滤波后的时频域回波信号。
2.根据权利要求1所述的基于积分分解的切片干扰定位与抑制方法,其特征在于,所述基于所述目标信号的峰值位置,对所述原始回波信号进行积分分解,得到所述目标信号的积分分解结果,包括:以所述目标信号的峰值位置为中心,从所述原始回波信号中选取长度为T p 的一段信号,并将选取的一段信号与雷达发射信号的复共轭进行相乘,得到所述目标信号的积分分解结果,T p 为雷达发射信号的脉宽。
3.根据权利要求1所述的基于积分分解的切片干扰定位与抑制方法,其特征在于,所述基于所述多个目标信号的积分分解结果,确定每个真实目标信号和每个干扰信号的时频域的位置,包括:根据所述多个目标信号的积分分解结果,从所述多个目标信号中识别出真实目标信号和干扰信号;将雷达发射信号的脉宽T p 作为每个真实目标信号的脉宽;对于识别出的每个干扰信号,根据所述干扰信号的积分分解结果确定所述干扰信号在时域的脉宽T jam ;其中,所述干扰信号在时域的脉宽T jam 为一个最小值Δ min 与一个最大值Δ max 之差的绝对值;对于识别出的每个真实目标信号,根据所述真实目标信号的峰值位置、所述脉宽T p 、采样率f s 、目标信号带宽B和短时傅里叶变换FFT点数w,确定所述真实目标信号的时频域的位置;对于识别出的每个干扰信号,根据所述干扰信号的峰值位置、所述脉宽T jam 、所述采样率f s 、所述目标信号带宽B、所述短时傅里叶变换FFT点数w、所述最小值Δ min 、所述最大值Δ max 和所述脉宽T p ,确定所述干扰信号的时频域的位置。
4.根据权利要求3所述的基于积分分解的切片干扰定位与抑制方法,其特征在于,每个积分分解结果中包含多个幅值;所述根据所述多个目标信号的积分分解结果,从所述多个目标信号中识别出真实目标信号和干扰信号,包括:对于每个目标信号,对所述目标信号的积分分解结果中的所述多个幅值进行相加处理,得到所述目标信号的幅度变化曲线,其中,所述幅度变化曲线由所述相加处理所得到的一组数值形成;对所述目标信号的幅度变化曲线进行一次线性拟合,得到所述目标信号的拟合的幅度变化曲线;计算所述目标信号的幅度变化曲线与所述拟合的幅度变化曲线之间的相似度,得到相似度值;当所述相似度值大于或等于预设阈值时,表明所述目标信号为一个真实目标信号;当所述相似度值小于所述预设阈值时,表明所述目标信号为一个干扰信号。
5.根据权利要求4所述的基于积分分解的切片干扰定位与抑制方法,其特征在于,所述根据所述干扰信号的积分分解结果确定所述干扰信号在时域的脉宽T jam ,包括:将所述干扰信号的幅度变化曲线,与所述干扰信号的拟合的幅度变化曲线进行差分,得到一个最大差分点和一个最小差分点;将所述最大差分点的横坐标作为所述最大值Δ max ,将所述最小差分点的横坐标作为所述最小值Δ min ;计算所述最小值Δ min 与所述最大值Δ max 之差的绝对值,作为所述干扰信号在时域的脉宽T jam 。
6.根据权利要求3所述的基于积分分解的切片干扰定位与抑制方法,其特征在于,所述真实目标信号的时频域的位置由所述真实目标信号的时域的起始位置和结束位置,以及所述真实目标信号的频域的起始位置和结束位置确定;所述真实目标信号的时域的起始位置 和结束位置 分别表示为:其中,Sig表示所述真实目标信号的峰值位置;所述真实目标信号的频域的起始位置 和结束位置 分别表示为:其中,S l 为所述真实目标信号在频域的长度。
7.根据权利要求3所述的基于积分分解的切片干扰定位与抑制方法,其特征在于,所述干扰信号的时频域的位置由所述干扰信号的时域的起始位置和结束位置,以及所述干扰信号的频域的起始位置和结束位置确定;所述干扰信号的时域的起始位置 和结束位置 分别表示为:T jam =Δ max -Δ min ;其中,Jam表示所述干扰信号的峰值位置,Δ offset 表示Jam相对于干扰中心的时域偏移量;所述干扰信号的频域的起始位置 和结束位置 分别表示为:其中,f offset 表示所述干扰信号在频域的偏移量,S l 表示所述干扰信号在频域的长度。
8.根据权利要求1所述的基于积分分解的切片干扰定位与抑制方法,其特征在于,所述干扰抑制滤波器的表达式如下:H=~mask_s&mask_j;其中,H表示所述干扰抑制滤波器,mask_s表示真实目标信号的时频域的位置,mask_j表示干扰信号的时频域的位置,“~”表示取反,“&”表示与操作。
9.根据权利要求4所述的基于积分分解的切片干扰定位与抑制方法,其特征在于,对所述目标信号的积分分解结果中的所述多个幅值进行相加处理的原理表达式如下:ID(k)=s r (p-T p /2+k)·s ref (k),k=1,2,...,T p ;其中,p表示所述目标信号的峰值位置,s r (p-T p /2+k)表示所述原始回波信号中以p为中心的一段长度为T p 的信号,ID(k)表示所述目标信号的积分分解结果中的第k个幅值,M=T p ,s ref (k)表示雷达发射信号的复共轭,P(m)表示形成所述目标信号的幅度变化曲线的一组数值中的第m个数值。
10.根据权利要求1所述的基于积分分解的切片干扰定位与抑制方法,其特征在于,在所述采用所述干扰抑制滤波器对所述时频域回波信号进行滤波,得到滤波后的时频域回波信号之后,所述方法还包括:对所述滤波后的时频域回波信号进行短时傅里叶逆变换,得到干扰抑制后的时域回波信号。



