[发明专利]针对FMCW毫米波雷达切片重构干扰的抑制方法及系统在审
申请号: | 202211155007.1 | 申请日: | 2022-09-21 |
公开(公告)号: | CN115453469A | 公开(公告)日: | 2022-12-09 |
发明(设计)人: | 胡泰洋;江超;肖泽龙;薛文;李凡奇;肖孟煊 | 申请(专利权)人: | 南京理工大学 |
主分类号: | G01S7/36 | 分类号: | G01S7/36 |
代理公司: | 南京理工大学专利中心 32203 | 代理人: | 陈鹏 |
地址: | 210094 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 针对 fmcw 毫米波 雷达 切片 干扰 抑制 方法 系统 | ||
1.一种针对FMCW毫米波雷达切片重构干扰的抑制方法,其特征在于,包括:
受到切片重构干扰的回波射频信号经接收机后,与发射射频信号混频得到中频信号;
截取一段中频回波信号进行时频域处理,得到时频域二维信息;
在时频域上找到干扰位置,用其产生对应的二进制掩膜图像;
根据二进制掩膜图像,通过时频域滤波器实现对切片重构干扰的滤除,从多个假目标干扰中提取出真实目标信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,雷达接收机对含有目标回波、切片重构干扰以及噪声的接收信号进行混频后,CI干扰在中频D带内上产生多个假目标;干扰产生的过程分为两个步骤:首先将DRFM干扰机所截获的信号以等距的矩形脉冲进行截断;之后将截断产生的切片按照一定的规律填满整个时间间隙,填满后产生干扰信号;各类干扰的信号模型表示为:
(1)间歇式采样直接转发式干扰
其中,SISDJ(t)为直接转发式干扰的信号模型,N为干扰切片个数,rect函数为矩形门函数,TJ为干扰切片宽度,Kr为发射信号调制频率,τ为干扰机到接收机的延时;
(2)间歇采样重复转发式干扰
其中,SISRJ(t)为重复转发式干扰的信号模型,M为每个干扰切片转发的次数,Tu=(M+1)*TJ为干扰机进行信号截获的时间间隔;
(3)间歇采样循环转发式干扰
其中,SISCJ(t)为循环转发式干扰的信号模型,a=(m(m+1))/2-1为相应切片的截获延时系数,b=(n(n+1))/2+n-1为每一个切片进行转发时的延时系数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的在时频域上找到干扰位置,基于如下特征:一个真实目标信号在时频域表现为一条沿着时间轴分布频率固定的直线,而切片重构干扰在时频域上以一定间隔产生一系列的假目标频谱,且干扰信号的频谱值在雷达系统接收机带内,从而形成假目标干扰。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,中频信号经过短时傅里叶变换后得到一个二维时频域信息,正常目标信号与其他CI干扰信号在时频域上位于不同的位置,利用图像掩模实现对真实信号与干扰的区分;图像掩膜即用某一种选定的形状,对需要处理的图像或者数据进行有目的的遮挡,来控制图像或者数据的处理区域。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,使用二值化图像掩膜。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过二进制掩膜图像对原时频域矩阵进行滤波,将二进制掩膜为1的区域全部用噪声区域的值替代,为0的区域则不变,将滤波后的时频域图进行沿时间轴上的加权后平均,得到滤除CI干扰后的频谱。
7.一种针对FMCW毫米波雷达切片重构干扰的抑制系统,其特征在于,包括:
接收机混频模块,将受干扰的回波信号与发射信号混频得到中频回波信号;
短时间傅里叶变换模块,使用短时傅里叶变换将中频信号从时域变成时频域;
二进制掩膜图像模块,在时频域上找到干扰位置,用其产生对应的二进制掩膜图像;
滤除干扰模块,通过二进制掩膜进行干扰滤除,将滤波后的时频域图进行沿时间轴上的加权后平均,得到滤除CI干扰后的频谱结果。
8.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-6中任一所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一所述的方法的步骤。
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