静态杂波滤波算法

news2024/9/24 17:11:26

静态杂波滤波算法

  • 1.零速通道置零法
  • 2.动目标显示(MTI)
  • 3.相量均值相消算法(平均相消算法)
  • 4.总结

1.零速通道置零法

零速通道置零法,是指在2D-FFT(速度维FFT)后直接将R-V谱矩阵(RD图)速度通道中的零速通道或零速附近通道置零,此操作意味着静止目标或者低速目标会直接从R-V谱矩阵中消失。

2.动目标显示(MTI)

MTI是指利用杂波抑制滤波器来抑制杂波,提高雷达信号的信杂比,以利于运动目标检测的技术。

由于杂波谱通常集中在直流分量和雷达重复频率的整数倍处,而 MTI 滤波器利用杂波与运动目标的多普勒频率的差异,使得滤波器的频率响应在直流和PRF(脉冲重复频率) 的整数倍处具有较深的阻带, 而在其他频点的抑制较弱, 从而通过较深的“凹口”抑制静止目标和静物杂波。

在实验中,通常采用两脉冲对消器,也称一次对消器,其滤波器结构如下图3所示。

在这里插入图片描述

MTI的核心原理就是静止目标的相位不会发生变化,而运动目标的相位与静止目标不同,因此相邻两个脉冲做差会把相同的相位值减掉,留下的就是运动目标的相位,从而达到滤除静止目标的功能。

3.相量均值相消算法(平均相消算法)

相量均值相消算法,也被称为平均相消算法,其实现的原理为:静止目标到雷达天线的距离是不变的,每一束接收脉冲上静止目标的时延也是不变的,对所有接收脉冲求平均就可以得到参考的接收脉冲,然后用每一束接收脉冲减去参考接收脉冲就可以得到目标回波信号,核心思想是求均值做差。

4.总结

MTI和相量均值相消算法两种算法在原理的核心思想上相似。
最大的区别为:

  • MTI是直接利用相位的差值消除静态杂波
  • 而相量均值相消算法是通过相量叠加再求平均然后做差,去除静态杂波。

因此MTI仅仅是抑制了静态目标的相位,对于微动目标不友好。而相量均值相消算法则通过求均值,在抑制静止目标相位的同时极大提高了动目标或者微动目标的信噪比。

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