[发明专利]一种通用雷达天线幅度抖动消除方法

说明书

本发明公开了一种通用雷达天线幅度抖动消除方法，包括如下步骤：步骤1，获取雷达数据，用电缆连接天线与雷达主机；步骤2，读取每个原始数据的参数；步骤3，采用滑动平均或滤波的方法消除通用雷达天线幅度抖动。本发明所公开的方法，用滑动平均或滤波方法对雷达数据进行处理，抵消天线幅度抖动过大带来的影响，以便将原始数据更好的呈现出来，便于进行数据处理、地下目标的成像、识别以及研究。

技术领域

本发明属于通用雷达地下目标探测领域，特别涉及该领域中的一种通用雷达天线幅度抖动消除方法。

背景技术

探地雷达技术利用特定频率电磁波对地表和地下介质的穿透能力，发射电磁波，进而获得地下目标的回波信号，通过对回波信号进行处理，获得地下目标成像，从而对地下目标进行定位、识别以及研究。天线幅值的大小代表信号能量的强弱，在雷达获取的原始数据中，天线幅度抖动会影响数据的稳定性。在天线幅度抖动较大的情况下，脉冲信号的峰值点从点状横向拓宽成线，雷达单道波形的雷达数据沿横坐标左右抖动，将会影响后期数据处理结果的准确性。此外天线幅度抖动不仅会影响目标成像质量，还会影响目标识别，如果天线幅度抖动较大，成像质量会随之降低，目标识别率也随之下降。所以消除天线幅度抖动对后期的数据处理来说是十分必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种通用雷达天线幅度抖动消除方法。

本发明采用如下技术方案：

一种通用雷达天线幅度抖动消除方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

步骤1，获取雷达数据，用电缆连接天线与雷达主机，将天线放置在高度为2倍天线中心频率波长的泡沫体上，泡沫体放置于4倍天线中心频率波长的覆铜板上，覆铜板与天线中心轴重合，保存采集的数据，数据道数大于1000；

步骤2，读取每个原始数据的参数，包括采样点、时窗、频率和道数，剃除原始数据的前200道数据和后200道数据；

步骤3，采用滑动平均或滤波的方法消除通用雷达天线幅度抖动：

步骤31，滑动平均方法：

步骤311，根据需要设定滑动窗口；

步骤312，从所获得的雷达原始数据中，选取w道数据，求w道数据的平均值，用公式表示为：

上式中w表示滑动窗口内数据的道数，X(n,k)表示第n个采样点第k道的幅度值，其中n＝1,2,…N,N为采样点数，k＝1,2,…w，表示w道数据的平均值；

步骤313，将窗口内的每一道数据都减去w道数据的平均值，用公式表示为：

上式中X(n,t),(t＝1,2,…,N)表示第n个采样点第t道数据所对应的幅度值；

步骤32，滤波方法：

步骤321，设计带通滤波器进行滤波，对脉冲函数进行截断，脉冲响应函数表示为：

上式中H(f)是脉冲响应函数，f_l,f_h表示的是截至频率；

步骤322，采用镶边法，在矩形频率特性曲线的不连续点处镶上连续的边，采用正弦函数平方作为镶边函数，则滤波器响应为：

上式中f₁、f₄是镶边函数的频率，f₂、f₃是带通滤波器的截至频率；

步骤323，使用步骤322得到的带通滤波器消除天线幅度抖动，获得结果。