[发明专利]基于DSP数字信号处理板的波束锐化处理方法及系统

说明书

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种基于DSP数字信号处理板的波束锐化处理方法及系统。该方法包括获取回波幅度信号，回波幅度信号呈现两边线处的边缘尖峰；以第一波束宽度按照提取频率提取边缘尖峰对应的第一输入电压数据和回波幅度信号的中间线的第二输入电压数据；将第一输入电压数据与第二输入电压数据进行加权差值运算，实现将第一波束宽度转化为第二波束宽度,第一波束宽度大于第二波束宽度；根据第一结果对应的信号峰值和回波幅度信号之间的关系，调整提取频率。通过进行两处信号的提取和一次信号的叠加运算就完成了波束的锐化过程，大大降低了波束锐化过程中的计算量，使得图像成像前的数据处理量大大降低，提高图像处理的速度。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种基于DSP数字信号处理板的波束锐化处理方法及系统。

背景技术

通常，衡量雷达图像效果的主要指标有距离分辨力和方位分辨力。对于方位分辨力，则主要由方位向的波束宽度决定，该值一般取决于天线阵面的水平宽度。

在实际应用中，在提高雷达成像效果时，通常提高方位分辨率的常规手段为对波束进行锐化，通常的处理思路是由信号处理入手，实现波束宽度的锐化，进而实现方位超分辨。其基于如下事实：雷达在方位向回波是天线方向图水平面信息与目标方位信息进行卷积的结果，距离向回波是天线方向图垂直面信息与目标距离信息进行卷积的结果，因而，在理论上重构目标的准确位置可以利用去卷积的方法，通过求得系统的逆系统实现卷积反演。去卷积较常见的，有时域上的广义逆滤波算法及频域上加窗维纳滤波算法等。

由于时域频域变换及解卷积运算等涉及的计算需要较强的硬件支持，对于船载导航雷达等低成本雷达而言，不具备可实现条件。因此现有技术中的波束锐化需要大量的运算，对于硬件要求较高，因此使得雷达成像质量的提高方面存在局限性。

发明内容

为此，本发明提供一种基于DSP数字信号处理板的波束锐化处理方法，可以解决现有由于进行大量运算来进行锐化导致的局限性问题。

为实现上述目的，本发明一方面提供一种基于DSP数字信号处理板的波束锐化处理方法，包括：

获取回波幅度信号，所述回波幅度信号呈现两边线处的边缘尖峰；

以第一波束宽度按照提取频率提取所述边缘尖峰对应的第一输入电压数据和回波幅度信号的中间线的第二输入电压数据；

将所述第一输入电压数据与所述第二输入电压数据进行加权差值运算，得到第一运算结果，实现将第一波束宽度转化为第二波束宽度，所述第一波束宽度大于第二波束宽度；

根据所述第一运算结果对应的信号峰值所在的相位信息和回波幅度信号中的第一峰值所在的相位信息之间是否存在包含关系，通过设定的调整系数调整提取频率，以实现对第一运算结果的修正，得到目标运算结果；

预先设置有判决门限，将所述目标运算结果与所述判决门限进行比较；

若目标运算结果大于判决门限，则对目标运算结果对应的电压数据进行对数计算，进行数据还原，将经过数据还原的线数据存储于第一缓存区；

判定所述第一缓存区内的线数据宽度是否达到预设门限，若所述线数据宽度大于预设门限，则将所述线数据进行延时操作后，形成雷达图像。

进一步地，根据所述第一运算结果对应的信号峰值和回波幅度信号之间的关系，调整提取频率包括：

获取回波幅度信号的第一峰值和第一运算结果对应的信号峰值，若第一运算结果对应的信号峰值不包括所述第一峰值，则根据第一峰值所在的相位信息φ1和第一运算结果对应的波形信号中信号峰值所在的相位信息φ2与预先设置的相位标准范围φ10-φ20的关系提高提取频率；

若第一运算结果对应的信号峰值包括所述第一峰值，则无需调整提取频率。