本發(fā)明提出一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)副瓣雜波消除方法，屬于雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在雷達(dá)邊掃描邊跟蹤過程中，由于受到內(nèi)部或者外部環(huán)境影響，從目標(biāo)提取器中檢測、錄取的目標(biāo)回波數(shù)據(jù)往往沒有想象中的那么理想，例如，目標(biāo)回波可能會(huì)在方位上產(chǎn)生分裂，有些強(qiáng)目標(biāo)回波中含有大量的副瓣信息，實(shí)際回波中有為數(shù)不少的隨即噪聲、機(jī)內(nèi)噪聲、地物雜波、積極干擾和消極干擾點(diǎn)跡等。這些非真實(shí)目標(biāo)點(diǎn)跡給目標(biāo)的航跡相關(guān)和跟蹤處理帶來很大的麻煩，如果處理不好，那么不僅會(huì)使操作人員產(chǎn)生煩惱，而且目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤也容易出錯(cuò)。

尤其是強(qiáng)目標(biāo)造成的副瓣雜波會(huì)對真實(shí)目標(biāo)的探測造成很大的干擾，因?yàn)榇蟮母卑陼?huì)在主瓣附近周圍形成許多虛假目標(biāo)，而且強(qiáng)目標(biāo)的副瓣也會(huì)掩蓋其鄰近距離上的小目標(biāo)，造成小目標(biāo)的丟失，從而導(dǎo)致雷達(dá)虛警率提高。

目前常用的降低目標(biāo)副瓣的常用方法包括：1、在脈沖壓縮濾波器后級(jí)聯(lián)一個(gè)具有某種錐削函數(shù)的副瓣抑制濾波器。2、通過構(gòu)造正交雜波子空間來抑制旁瓣雜波。3、采用斜投影技術(shù)將強(qiáng)旁瓣目標(biāo)抑制并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測等。

在專利“一種非連續(xù)譜高頻雷達(dá)距離旁瓣抑制裝置及其抑制方法”(專利號(hào)CN 101464513A)中，熊俊志提出一種基于貝葉斯正則化的非連續(xù)譜高頻雷達(dá)距離旁瓣抑制裝置及其抑制方法，其根據(jù)目標(biāo)譜模型構(gòu)造正則化函數(shù)，采用迭代法得到旁瓣抑制。該方法對距離旁瓣的抑制效果優(yōu)良，對噪聲的抑制效果好，但是其對多普勒不敏感，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且實(shí)現(xiàn)成本較高。

本文提出的一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)副瓣雜波消除方法，能夠通過上位機(jī)軟件程序準(zhǔn)確高效的識(shí)別出由同一個(gè)目標(biāo)產(chǎn)生的副瓣雜波，并與主瓣區(qū)別開來，然后通過上位機(jī)程序?qū)⒏卑觌s波不予以顯示，達(dá)到消除副瓣的效果，對副瓣雜波的識(shí)別具有較高的準(zhǔn)確性，并在副瓣雜波消除方面具有更低的成本，具有很高的實(shí)用性和通用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)副瓣雜波消除方法，相比與利用副瓣保護(hù)天線消除目標(biāo)副瓣雜波，本文提出的方法具有實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，副瓣消除效果較好，實(shí)現(xiàn)成本低的優(yōu)勢，具有很高的實(shí)用性和通用性。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)副瓣雜波消除方法，通過對n條經(jīng)過點(diǎn)跡相關(guān)的航跡進(jìn)行兩兩比較，實(shí)現(xiàn)副瓣雜波的消除，具體流程如下：

步驟1、在n條航跡中任選兩條航跡a、b，讀取航跡a、b的k時(shí)刻的航跡頭坐標(biāo)和其他相關(guān)參數(shù)，并將航跡的關(guān)聯(lián)次數(shù)RN_ab置零。

步驟2、求得航跡a、b在k時(shí)刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)D(k)_ab、v(k)_ab、RCS(k)_ab，航跡a、b每關(guān)聯(lián)上一次，則更新一次RN_ab，直至無法關(guān)聯(lián)上。

步驟3、然后由1～RN_ab時(shí)刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)求得a、b兩條航跡的關(guān)聯(lián)系數(shù)D_ab、v_ab、RCS_ab。

步驟4、將得到的D_ab、v_ab分別與其對應(yīng)的閾值δ_D、δ_v比較。若D_ab、v_ab都大于其閾值，并且與所有航跡已比較，則可判斷該航跡為目標(biāo)航跡，將其顯示；若未與所有航跡比較，則返回與其他航跡繼續(xù)比較。若D_ab、v_ab都小于其閾值，則表明航跡a、b為同一目標(biāo)發(fā)出的副瓣或者為同一目標(biāo)的主瓣和副瓣。

步驟5、當(dāng)D_ab、v_ab都小于其閾值時(shí)，再比較兩條航跡的RCS_ab。若RCS_ab小于其閾值δ_RCS，則表明兩條航跡為同一目標(biāo)的副瓣，將航跡刪除；若RCS_ab大于其閾值δ_RCS，則表明航跡a、b中有一條為目標(biāo)的主瓣形成的航跡，再比較航跡a、b的RCS_a、RCS_b，將RCS更大的予以顯示。

本發(fā)明與傳統(tǒng)利用副瓣保護(hù)天線消除目標(biāo)副瓣雜波相比，，能夠通過上位機(jī)軟件程序準(zhǔn)確高效的識(shí)別出由同一個(gè)目標(biāo)產(chǎn)生的副瓣雜波，并與主瓣區(qū)別開來，然后通過上位機(jī)程序?qū)⒏卑觌s波進(jìn)行刪除，對副瓣雜波的識(shí)別具有較高的準(zhǔn)確性，并在副瓣消除方面具有更低的成本，具有很高的實(shí)用性和通用性。

附圖說明

圖1一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)副瓣雜波消除方法總體實(shí)現(xiàn)流程圖

圖2未消除副瓣雜波時(shí)的目標(biāo)航跡實(shí)測圖

圖3由航跡產(chǎn)生的有向復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型圖

圖4消除副瓣雜波后的目標(biāo)航跡實(shí)測圖

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明確，以下參照附圖對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明提供一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)副瓣雜波消除方法，如圖1所示。通過對n條經(jīng)過點(diǎn)跡相關(guān)的航跡進(jìn)行兩兩比較，實(shí)現(xiàn)副瓣的消除，以圖2中所示的未消除副瓣雜波的目標(biāo)航跡實(shí)測圖為例說明副瓣消除的具體流程：

(1)在n條航跡中任選兩條航跡a、b，讀取航跡a、b的k時(shí)刻相關(guān)參數(shù)，包括：D(k)_a、v(k)_a、RCS(k)_a、D(k)_b、v(k)_b、RCS(k)_b，其代表含義為k時(shí)刻航跡a、b的距離、Dopller速度、RCS參數(shù)。并將航跡的關(guān)聯(lián)次數(shù)RN_ab置零。

(2)由在(1)中讀取的相關(guān)參數(shù)求得航跡a、b在k時(shí)刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)D(k)_ab、v(k)_ab、RCS(k)_ab，求解方法如下所示：

因此，目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)產(chǎn)生的航跡可以用一個(gè)由節(jié)點(diǎn)和有向邊組成的有向復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型描述，如圖3所示(圖3中只列出了3條航跡組成的有向復(fù)雜網(wǎng)絡(luò))。然后判斷航跡a、b能否關(guān)聯(lián)上，每關(guān)聯(lián)上一次，則更新一次RN_ab，更新方式為：RN_ab＝RN_ab+1，直至無法關(guān)聯(lián)上。

(3)由1～RN_ab時(shí)刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)求得a、b兩條航跡的關(guān)聯(lián)系數(shù)D_ab、v_ab、RCS_ab，求解方法如下：

(4)將得到的D_ab、v_ab分別與其對應(yīng)的閾值δ_D、δ_v比較，對應(yīng)于圖2中航跡圖，δ_D、δ_v分別取30m、3m/s。若D_ab、v_ab都大于其閾值，并且與所有航跡已比較，則可判斷該航跡為目標(biāo)航跡，將其顯示；若未與所有航跡比較，則返回與其他航跡繼續(xù)比較。若D_ab、v_ab都小于其閾值，則表明航跡a、b為同一目標(biāo)發(fā)出的副瓣或者為同一目標(biāo)的主瓣和副瓣，初步實(shí)現(xiàn)了篩選出目標(biāo)副瓣雜波的目的。

(5)當(dāng)D_ab、v_ab都小于其閾值時(shí)，再將兩條航跡的RCS_ab與其閾值δ_RCS比較，對應(yīng)圖2所示的航跡圖，δ_RCS取9dB。若RCS_ab＜δ_RCS，則表明兩條航跡為同一目標(biāo)的副瓣，將航跡刪除；若RCS_ab＞δ_RCS，則表明航跡a、b中有一條為目標(biāo)的主瓣形成的航跡，再比較航跡a、b的RCS_a、RCS_b，將RCS更大的予以顯示，其中RCS_a、RCS_b的求解過程如下：

至此，最終實(shí)現(xiàn)了對目標(biāo)副瓣雜波的消除的目的，結(jié)果如圖4所示。由圖4可見對目標(biāo)副瓣雜波具有較好的消除效果。

以上每個(gè)步驟都可以在上位機(jī)中實(shí)現(xiàn)，因而在上位機(jī)中即可實(shí)現(xiàn)對副瓣雜波的篩選，從而消除副瓣雜波。實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)系統(tǒng)成本及復(fù)雜度的降低，對副瓣的識(shí)別具有較高的準(zhǔn)確性，并且具有較好的副瓣消除效果，在實(shí)際應(yīng)用中有很高的實(shí)用性和通用性。