[发明专利]基于FPGA的舰载雷达恒虚警检测方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的舰载雷达恒虚警检测方法。该方法首先根据不同量程下导航雷达发射波形的特点，结合海杂波的多普勒特性选择不同的恒虚警处理方式。由于近量程零速通道存在大量的低速杂波，采用杂波图恒虚警检测；近量程非零速通道和远量程的杂波功率较低，采用单元平均恒虚警检测。在不同的海况下，回波信杂比不一致，使用下发参数的方法将信号功率加权，起到放大弱目标，压制强杂波的目的。辅以目标提取算法解决因目标展宽带来的精度降低和数据拼接带来的虚假目标问题。在杂波图更新的过程中，考虑船体运动对杂波图更新的影响，对杂波图的方位和距离进行补偿。

技术领域

本发明属于雷达信号处理，特别是一种基于FPGA的舰载雷达恒虚警检测方法。

背景技术

恒虚警检测包括接收机噪声中的CFAR检测和杂波背景中的CFAR检测。一般的CFAR有基于杂波图的CFAR算法、基于单元平均的CFAR以及基于噪声检测的CFAR三种算法。

杂波图技术是一种将背景杂波实时存储下来，在不同的扫描周期对杂波功率进行实时更新来确定检测门限的恒虚警技术，其核心是杂波平均功率估计。通常情况下，在多个相邻脉冲之间，海浪杂波相关性较强，故直接采用脉间积累的处理方法效果欠佳。对舰载雷达而言，天线不同次扫描之间时间间隔较长(以秒级计)，两个相邻扫描周期之间同一个杂波单元的相关性较弱。杂波图恒虚警技术使用圈间积累，能够有效抑制背景杂波，保证虚警率恒定，是一种时域恒虚警检测方法。

1.西安电子工程研究所.一种雷达杂波检测门限自适应设置方法：中国CN106646396A.2017-05-10。一种雷达杂波检测门限自适应设置方法，提出了一种根据杂波点迹密度自适应调整恒虚警门限的方法。该方法使用点迹密度来调整恒虚警门限来抑制强杂波，能够通过改变恒虚警门限来控制虚警率，缺点单纯通过改变门限来压制杂波，未能根据杂波环境有效放大小目标、压制强杂波幅度。2.西安电子工程研究所.一种基于DDR3-SDRAM的五维动态立体杂波图实现方法：中国CN104535980A.2015-04-22。一种基于DDR3-SDRAM的五维动态立体杂波图实现方法，该方法通过对DDR3的读写控制，建立五维动态立体杂波图，添加了PRF模式和全多普勒通道的杂波进行了划分，使杂波图存储量翻倍。缺点是未提及到杂波图圈间更新方法，无法精确更新杂波单元。

随着舰船的移动，杂波单元的方位和距离会随着船体的移动发生改变，导致之前积累圈数的位置参数无法与当前扫描圈数上位置参数相对应，其中以近区方位的误差尤甚。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于FPGA的可实现舰载雷达的恒虚警检测方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于FPGA的可实现舰载雷达的恒虚警检测方法，步骤如下：

步骤1、舰载导航雷达发射波形信号；

步骤2、对步骤1波形信号的回波信号进行脉冲压缩，对每个相参处理间隔内的数据按照慢时间维重排，然后分别进入零速滤波器与非零速滤波器进行滤波；

步骤3、对经过零速滤波器和非零速滤波器后的信号进行求模运算，求模运算后的数据分为三部分，分别是远量程信号、近量程非零通道信号、近量程零通道信号，对求模运算后的三部分数据进行加权；

步骤4、对加权后的远量程信号、近量程非零通道信号进行单元平均恒虚警检测；对加权后的近量程零通道信号进行杂波图检测更新；

步骤5、对经过杂波图检测后的近量程零通道信号以及经过单元平均恒虚警检测的远量程信号、近量程非零通道信号进行点迹凝聚，其中，远量程信号与近量程信号的数据拼接处取消点迹凝聚，得到合并后的目标。