一种基于卡尔曼滤波技术的大规模海杂波抑制方法

摘要

本发明公开了一种基于卡尔曼滤波技术的大规模海杂波抑制方法，其主要步骤如下：S1：海杂波信号和海面目标信号的接收；S2：构建卡尔曼滤波器模型；S3：提取大规模海杂波信号；S4：去除大规模海杂波信号；优点是在不对目标信号幅度造成很大衰减的基础上，对雷达接收信号中大规模海杂波信号进行抑制，有效的去除了大规模海杂波，提高了信号杂波比，抑制了海杂波对检测目标的影响。

主权项

一种基于卡尔曼滤波技术的大规模海杂波抑制方法，其特征在于具体步骤如下：S1：海杂波信号和海面目标信号的接收采用雷达分别采集海面回波信号和海面目标回波信号，其中海面回波信号包括大规模海杂波信号和小规模海杂波信号，海面目标回波信号包括大规模海杂波信号、小规模海杂波信号和目标信号；雷达采集的海面回波信号和海面目标回波信号的采样点的数量相等，均记为m，海面回波信号用其包含的采样点的幅度实际测量值序列表示为A_c(1)A_c(2)…A_c(m)，海面目标回波信号用其包含的采样点的幅度实际测量值序列表示为A_t(1)A_t(2)…A_t(m)；S2：构建卡尔曼滤波器模型S2‑1将海面回波信号的第k采样点的幅度实际测量值记为A_c(k)，幅度估计值记为A_e(k)，幅度预测值记为A_P(k)，斜率预测值记为S_p(k)，斜率估计值记为S_e(k)，其中k为大于等于1且小于等于m的整数；将雷达采样前海面回波信号的幅度预测初始值记为A_P(0)，幅度估计初始值记为A_e(0)，斜率估计初始值记为S_e(0)，其中A_P(0)和A_e(0)可取任意非零数，S_e(0)为0；S2‑2采用下述参数方程(1)、参数方程(2)和参数方程(3)表示卡尔曼滤波器模型：A_p(n)＝A_e(n‑1)+α·S_e(n‑1)   (1)A_e(n)＝A_p(n)+β·(A_c(n)‑A_p(n))   (2)S_e(n)＝S_p(n)+γ·(A_c(n)‑A_p(n)‑S_p(n))   (3)其中，α、β和γ为卡尔曼滤波器模型增益参数，0<α<1，0<β<1，0<γ<1；公式(3)中S_p(n)＝S_e(n‑1)；S3：提取大规模海杂波信号将海面回波信号A_c(1)A_c(2)…A_c(m)作为输入信号，输入步骤S2得到的卡尔曼滤波器模型中，通过参数方程(1)、参数方程(2)和参数方程(3)计算得到输出信号，该输出信号即为大规模海杂波信号，记为A_g(k)；S4：去除大规模海杂波信号将海面目标回波信号A_t(1)A_t(2)…A_t(m)减去步骤S3中所提取的大规模海杂波信号A_g(k)，即可将大规模海杂波信号从海面目标回波信号中去除。