[发明专利]MTD雷达的通道级杂波抑制方法

说明书

本发明涉及一种MTD雷达通道级杂波抑制方法，主要解决现有FIR滤波器在积累脉冲数较多时计算量过大的问题。其实现过程是：1.根据先验信息，设定杂波谱宽，并根据谱宽划分低通道与高通道；2.在设定信噪比损失和旁瓣电平约束下，计算高通道对应的对消权系数；3.在设定信噪比损失和旁瓣电平约束下，计算低通道对应的权系数；对慢时间回波进行处理，得到各多普勒通道输出；按高低通道，分别对多普勒通道输出进行通道级杂波抑制。本发明能够在多普勒零频附近产生较深的凹口，计算量小，可用于MTD雷达的杂波抑制。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，涉及雷达杂波抑制，可用于雷达的动目标检测，并满足工程要求。

背景技术

现代雷达特别是军用雷达需要在复杂的工作环境中，完成目标检测的任务。而雷达回波中通常包含建筑物、树木等各种杂波，会导致弱小目标的丢失、产生虚警。而且雷达系统的不稳定工作、杂波的内部运动，会导致杂波谱的展宽，从而减弱杂波抑制性能，影响低速目标的检测。因此杂波抑制是雷达技术领域的重要研究内容。

目前有效的杂波抑制方式主要有MTI和MTD等，MTD多采用加窗FFT或者在零频附近具有凹口的FIR滤波器。MTI技术，基于固定杂波短时间内回波相同而运动目标回波具有多普勒频移的特性，从时域对相邻脉冲的回波进行加权对消的方式，消除固定杂波的影响。具有计算量小，易于工程实现的特点，随着阶数的增加其在零频附近的凹口变宽，但是对低速目标具有较大的信噪比(SNR)损失，而且杂波抑制特性固定，较难根据环境特性进行改变。

MTD技术采用多个带通滤波器组成的滤波器组对雷达回波进行滤波处理，使之更接近于最佳(匹配)线性滤波，当回波输入频率恰好等于滤波器组的某一中心频率，该滤波器输出最大的功率。与MTI相比，进一步改善了信噪比，提高了在复杂背景中检测目标的能力。

加窗FFT方式的MTD，滤波器旁瓣较低，对较高通道可以在一定程度上降低杂波功率。由于采用FFT，计算量较小，易于工程实现。但进入滤波器副瓣的杂波也会降低滤波器的杂波改善性能，而且其频率响应特性具有较宽的主瓣，导致杂波位于低速目标所在通道的主瓣内，不利于低速目标的检测。

FIR滤波器可以灵活设计每个滤波器的权系数，使其幅度频率响应在零频附近有较深的零陷，可以根据要求设计凹口的深度以及宽度，用于抑制不同谱宽的杂波。但是具有较高的计算量，尤其是在积累脉冲数较多时，不易于工程实现。而且如果凹口宽度设计不合适，也会降低杂波抑制性能。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种MTD雷达通道级杂波抑制方法，根据杂波谱宽划分多普勒高通道与低通道，通过对低通道进行多普勒域加权，实现杂波抑制。

技术方案

一种MTD雷达通道级杂波抑制方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将序号i满足i/N∈U_f的多普勒通道定义为低通道，将序号i满足的多普勒通道定义为高通道；其中，U_f＝[-αΩ_f,αΩ_f]为辅助通道覆盖区域，Ω_f为杂波谱宽度，α为扩展系数，其范围为1≤α≤1/(2Ω_f)，i＝-N/2，…，N/2-1，N为脉冲积累数；

步骤2：以低通道作为辅助通道，依次以各高通道为主通道，在SNR损失约束和旁瓣约束下，以最小化剩余杂波功率为准则，通过如下模型求解对消权v_i和对消系数β_i：