雷达滤除动态杂波的方法、装置、计算机系统及存储介质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112946654A(43)申请公布日2021.06.11(21)申请号202110109250.9(22)申请日2021.01.27(71)申请人中国人民解放军国防科技大学地址410073湖南省长沙市开福区德雅路109号(72)发明人殷加鹏李永祯王占领黄建开庞晨王雪松(74)专利代理机构长沙国科天河知识产权代理有限公司43225代理人周达(51)Int.Cl.G01S13/95(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称雷达滤除动态杂波的方法、装置、计算机系统及存储介质(57)摘要本发明提供一种雷达滤除动态杂波的方法、装置、计算机系统及存储介质，获取原始雷达测量数据的距离‑多普勒谱图，并估计得到原始距离‑多普勒谱图的噪声N0；对原始距离‑多普勒谱图进行阈值迭代滤波；定义前后2次阈值迭代滤波后的距离‑多普勒谱图之差为差分谱图，计算差分谱图的平均功率，判断当前阈值迭代滤波后的距离‑多普勒谱图与前一次阈值迭代滤波后的距离‑多普勒谱图的差分谱图的平均功率是否大于N0+Th，其中Th是预先设置的门限，如果是，则完成阈值迭代滤波，将当前滤波后的距离‑多普勒谱图作为最终杂波滤除输出结果输出，否则，更新功率谱阈值，进行下一次阈值迭代滤波。本发明能够解决气象雷达动态杂波滤除的问题。CN112946654ACN112946654A权利要求书1/2页1.雷达滤除动态杂波的方法，其特征在于，包括：获取原始雷达测量数据的距离‑多普勒谱图，并估计得到原始距离‑多普勒谱图的噪声N0；对原始距离‑多普勒谱图进行阈值迭代滤波，即采用阈值迭代方法，利用距离‑多普勒滤波法对原始距离‑多普勒谱图滤波；定义前后2次阈值迭代滤波后的距离‑多普勒谱图之差为差分谱图，计算差分谱图的平均功率，判断当前阈值迭代滤波后的距离‑多普勒谱图与前一次阈值迭代滤波后的距离‑多普勒谱图的差分谱图的平均功率是否大于N0+Th，其中Th是预先设置的门限，如果是，则完成阈值迭代滤波，将当前滤波后的距离‑多普勒谱图作为最终杂波滤除输出结果输出，否则，更新功率谱阈值，进行下一次阈值迭代滤波。2.根据权利要求1所述的雷达滤除动态杂波的方法，其特征在于，所述原始雷达测量数据为原始气象雷达测量数据或者原始风廓线雷达测量数据。3.根据权利要求1所述的雷达滤除动态杂波的方法，其特征在于，距离‑多普勒谱图的噪声N0的估计方法如下：绘制包含原始雷达测量数据的距离‑多普勒谱图中所有点的功率值概率分布函数图，其中出现频次最高的功率值即为噪声。4.根据权利要求1、2或3所述的雷达滤除动态杂波的方法，其特征在于，阈值迭代滤波过程中，第1次阈值迭代滤波所采用的初始功率谱阈值为N0，以后每次阈值迭代滤波中的功率谱阈值，都在前一次阈值迭代滤波中所采用的功率谱阈值基础上增加设定值。5.根据权利要求4所述的雷达滤除动态杂波的方法，其特征在于，所述设定值为2dB。6.根据权利要求4所述的雷达滤除动态杂波的方法，其特征在于，所述距离‑多普勒滤波法是基于对象聚集的多普勒滤波法。7.根据权利要求6所述的雷达滤除动态杂波的方法，其特征在于，基于对象聚集的多普勒滤波法，包括：(1)，通过当前的功率谱阈值，滤除原始距离‑多普勒谱图中的杂波和噪声点，得到滤波后的距离‑多普勒二值图；(2)，利用数学形态学方法恢复距离‑多普勒二值图中部分被滤除的点；(3)，将距离‑多普勒二值图上连通的点定义为目标对象；(4)，利用谱宽信息滤除距离‑多普勒二值图中每个目标对象中的杂波和噪声点，得到滤波后的包含目标对象信息的距离‑多普勒二值图；(5)，将滤波后的包含目标对象信息的距离‑多普勒二值图与原始的距离‑多普勒谱图相乘，得到滤除杂波和噪声后的距离‑多普勒功率谱图。8.一种雷达滤除动态杂波的装置，包括：输入模块，用于原始雷达测量数据的输入；噪声估计模块，用于获取原始雷达测量数据的距离‑多普勒谱图，并估计得到原始距离‑多普勒谱图的噪声N0；阈值迭代滤波模块，用于对原始距离‑多普勒谱图进行阈值迭代滤波，即采用阈值迭代方法，利用距离‑多普勒滤波法对原始距离‑多普勒谱图滤波；定义前后2次阈值迭代滤波后的距离‑多普勒谱图之差为差分谱图，计算差分谱图的平均功率，判断当前阈值迭代滤波后的距离‑多普勒谱图与前一次阈值迭代滤波后的距离‑多普勒谱图的差分谱图的平均功率是否大于N0+Th，其中Th是预先设置的门限，如果是，则完成阈值迭代滤波，将当前滤波后的2CN112946654A权利要求书2/2页距离‑多普勒谱图作为最终杂波滤除输出结果输出，否则，更新功率谱阈值，进行下一次阈值迭代滤波。9.计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机