一种机载毫米波测云雷达地杂波抑制方法、装置及雷达.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CN112198490A(43)申请公布日2021.01.08(21)申请号202010950796.2(22)申请日2020.09.11(71)申请人中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所地址214063江苏省无锡市梁溪路796号(72)发明人陈娟韩晓东高霞(74)专利代理机构北京清大紫荆知识产权代理有限公司11718代理人张卓(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称一种机载毫米波测云雷达地杂波抑制方法、装置及雷达(57)摘要本公开实施例提供了一种机载毫米波测云雷达地杂波抑制方法、装置及机载毫米波测云雷达，属于雷达技术领域。包括：获取机载毫米波测云雷达的回波信号及其对应的距离‑多普勒谱；获取地杂波的距离分布区域；估计所述地杂波距离分布区域内每个距离门的多普勒频率中心；根据每个所述距离门的多普勒频率中心，在所述回波信号的距离‑多普勒谱中估计所述距离门内地杂波的频率门范围；剔除所述频率门范围内的地杂波。提取当前条件下地杂波出现的距离范围，对该范围内的数据进行地杂波多普勒中心和宽度估计，将地杂波多普勒宽度范围内的数据进行剔除，该方法原理简单，实现方便，能够有效改善气象目标参数估计精度。CN112198490ACN112198490A权利要求书1/2页1.一种机载毫米波测云雷达地杂波抑制方法，其特征在于，所述方法包括：获取机载毫米波测云雷达的回波信号及其对应的距离-多普勒谱；获取地杂波的距离分布区域；估计所述地杂波距离分布区域内每个距离门的多普勒频率中心；根据每个所述距离门的多普勒频率中心，在所述回波信号的距离-多普勒谱中估计所述距离门内地杂波的频率门范围；剔除所述频率门范围内的地杂波。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取地杂波的距离分布区域的步骤，包括：根据所述机载毫米波测云雷达的飞行高度、俯仰波束指向和波束宽度，计算每个距离门的波束下沿高度；提取每个距离门的地形高度；若所述距离门的波束下沿高度小于或者等于所述距离门的地形高度，则将所述距离门标记为所述地杂波的距离分布区域内的距离门。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述估计所述地杂波距离分布区域内每个距离门的多普勒频率中心的步骤，包括：计算每个所述距离门的俯仰角；计算所述距离门的多普勒中心的频率门。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据公式计算所述距离门对应的俯仰角；以及，根据公式计算该距离门的多普勒中心所在频率门；其中：HPlane为载机高度；HDEM(nr)为第nr，nr＝1，2，...，Nr个距离门对应的地形高度；R(nr)表示第nr个距离门对应的实际距离，V表示载机地速；θAz为当前雷达扫描方位角；λ为雷达发射电磁波波长；Δfd为多普勒分辨率。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述距离门的多普勒频率中心，在所述回波信号的距离-多普勒谱中估计所述距离门内地杂波的频率门范围的步骤，包括：对所述回波信号的距离-多普勒谱中所述距离门的距离-多普勒谱进行平滑处理；以所述距离门的多普勒中心为原点，在所述距离门的距离-多普勒谱向左搜索满足预设边界条件的左边界频率门；以所述距离门的多普勒中心为原点，在所述距离门的距离-多普勒谱向右搜索满足预设边界条件的右边界频率门；将所述左边界频率门和所述右边界频率门之间的频率门范围作为所述距离门内地杂波的频率门范围。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述距离门的距离-多普勒谱向左搜索满足预设边界条件的左边界频率门的步骤，包括：2CN112198490A权利要求书2/2页以所述距离门的多普勒中心为原点，在所述距离门的距离-多普勒谱向左搜索大于噪声门限的目标频率门；若存在相邻目标频率门的间隔大于或者等于间隔门限，则将所述相邻目标频率门的靠近所述多普勒中心的频率门作为所述左边界频率门；以及，所述以所述距离门的多普勒中心为原点，在所述距离门的距离-多普勒谱向右搜索满足预设边界条件的右边界频率门的步骤，包括：以所述距离门的多普勒中心为原点，在所述距离门的距离-多普勒谱向右搜索大于噪声门限的目标频率门；若存在相邻目标频率门的间隔大于或者等于间隔门限，则将所述相邻目标频率门的靠近所述多普勒中心的频率门作为所述右边界频率门。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述剔除所述频率门范围内的地杂波的步骤，包括：获取所述回波信号内非地杂波区域的平均噪声功率；将所述距离门内地杂波的频率门范围的信号功率置为所述平均噪声功率。8.一种机载毫米波测云雷达地杂波抑制装置，其特征在于，所述装置包括：第一获取模块，用于获取机载毫米波测云雷达的回波信号及其对应的距离-多普勒谱