一种改进的二维灵敏度时间控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及信号处理技术领域，具体涉及一种改进的二维灵敏度时间控制方法。
【背景技术】
[0002]当目标距离雷达较近时的回波信号很大，除可能使接收机中器件损坏外，还可能引起信号失真和堵塞，降低接收灵敏度。为了解决这个问题，在雷达接收机前端一般都采用灵敏度时间控制STC电路(Sensitive Time Control)，在每个发射脉冲之后，随时间在射频、中频或在接收机前端的馈线中通过衰减器对接收机通道增益进行某种规律的控制，近距离时可降低接收机通道增益和灵敏度，远距离时保持原来的增益和灵敏度，防止信号失真和堵塞，以保证正常发现和检测小目标回波信号。
[0003]目前STC对接收机灵敏度的控制主要是按照近程杂波干扰的强度随距离(时间)变化的规律，设置响应的STC衰减值，即运用雷达方程给出结论:回波强度与距离的四次方成反比，以此为依据来设置STC衰减量。但是STC在以下方面的应用欠缺:1、对于特殊场景，如机场，地物杂波强度起伏很大，杂波强度与距离没有明显规律；2、传统STC由于脉冲宽度限制，无法广泛应用于脉冲多普勒雷达；3、传统STC无法对单个距离单元进行精确STC控制；4、无法手动校准特殊区域的STC曲线；5、无法检测强杂波背景下的小目标。
[0004]为了解决现有技术中的上述不足，本发明提供了一种新的解决方案。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对上述不足，提供一种改进的二维灵敏度时间控制方法，该改进的二维灵敏度时间控制方法可以根据具体的环境场景自适应产生STC增益与时间关系曲线，在信号处理板中用数字控制增益衰减器，同时在信号处理中对衰减后的信号进行STC补偿，在不损失回波信号功率的情况下完成对目标的检测。
[0006]为达到上述要求，本发明采取的技术方案是:提供一种改进的二维灵敏度时间控制方法，该改进的二维灵敏度时间控制方法包括以下步骤:
[0007]S1、雷达天线以360° /s的速度旋转，发射N个脉冲多普勒信号，每个脉冲多普勒信号分布在不同的角度内；
[0008]S2、根据实际场景，建立STC 二维曲线图，确定STC子模块的角度间隔和距离间隔大小；
[0009]S3、进入“自适应STC曲线建立”模式，采集不同角度不同距离范围内的数据强度建立自适应STC曲线；
[0010]S4、射频回波信号根据自适应STC曲线在信道中进行STC衰减控制；
[0011]S5、根据自适应STC曲线对接收的射频回波信号进行STC补偿，还原真实信号；
[0012]S6、对补偿后的信号进行后续信号处理。
[0013]进一步地，该方法采用数字化方法产生STC曲线。
[0014]进一步地，步骤S4之后手动校准每一个衰减量，确定实际增益与指令增益之间的误差。
[0015]该改进的二维灵敏度时间控制方法具有的优点如下:
[0016](I)通过对不同角度不同距离单元的回波数据进行STC衰减控制，并在信号处理中对衰减后的信号进行补偿，在不损失回波信号功率的情况下，完成STC控制和目标检测；
[0017](2) STC子模块的角度间隔和距离间隔的大小和衰减量可以根据实际场景设置，故可对单个距离单元实现精确控制，适应于较多特殊场景，尤其是地物杂波起伏较大的区域，同时可适用于脉冲多普勒雷达；
[0018](3)采用数字化方法产生STC曲线，可手动校准每一个衰减量以确定实际增益与指令增益之间的误差，同时可以检测位于强背景杂波附近的小目标，减少漏警。
【附图说明】
[0019]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0020]图1为本发明的流程图。
[0021]图2为本发明的工作流程图。
[0022]图3为本发明的STC子模块划分示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。
[0024]在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。
[0025]为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
[0026]根据本申请的一个实施例，提供一种改进的二维灵敏度时间控制方法，如图1所示，包括以下步骤:
[0027]S1、雷达天线以360° /s的速度旋转，发射N个脉冲多普勒信号，每个脉冲多普勒信号分布在不同的角度内；
[0028]S2、根据实际场景，建立STC 二维曲线图，确定STC子模块的角度间隔和距离间隔大小；
[0029]S3、进入“自适应STC曲线建立”模式，采集不同角度不同距离范围内的数据强度建立自适应STC曲线；
[0030]S4、射频回波信号根据自适应STC曲线在信道中进行STC衰减控制；
[0031]S5、根据自适应STC曲线对接收的射频回波信号进行STC补偿，还原真实信号；
[0032]S6、对补偿后的信号进行后续信号处理，即完成目标的STC控制及实现。
[0033]进一步地，该方法采用数字化方法产生STC曲线。
[0034]进一步地，步骤S4之后手动校准每一个衰减量，确定实际增益与指令增益之间的误差。
[0035]首先，雷达天线以360° /s的速度旋转，发射N个脉冲多普勒信号，每个脉冲多普勒信号分布在不同的角度内；根据实际场景，建立STC 二维(角度-距离维)曲线图，如图3所示，根据实际需要确定角度间隔(M个角度单元)和距离间隔(N个距离单元)，即确定STC子模块的角度间隔和距离间隔的大小，子模块最小可设置为I个距离单元I个角度单元实现精确STC控制。
[0036]其次，雷达系统进入“自适应STC曲线建立”模式，信号处理板通过AD采集的不同角度不同距离范围内的数据强度(MXN个数据)建立自适应STC曲线，从而可自动地改变STC衰减量使得输入信号强度一直保持在接收机的动态范围内。STC曲线建立完成后，系统正常工作，具体工作流程如图2所示，在信号处理板中用数字控制增益衰减器，射频回波信号在信道中经过STC衰减控制，其信号强度一直保持在接收机动态范围内；信号处理板采集衰减后的回波信号，对衰减信号进行STC补偿及相关信号处理，使最终处理的回波信号强度与STC衰减量无关，即恢复为无失真的真实回波信号，并进行目标检测与跟踪，由于信号无失真，位于强杂波背景下的弱目标可准确检测；由于该方法采用数字化方法产生STC波形，在自适应STC产生后，可手动校准每一个衰减量以确定实际增益与指令增益之间的误差。
[0037]以上所述实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以所述权利要求为准。
【主权项】
1.一种改进的二维灵敏度时间控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、雷达天线以360°/s的速度旋转，发射N个脉冲多普勒信号，每个脉冲多普勒信号分布在不同的角度内；52、根据实际场景，建立STC二维曲线图，确定STC子模块的角度间隔和距离间隔大小； 53、进入“自适应STC曲线建立”模式，采集不同角度不同距离范围内的数据强度建立自适应STC曲线； 54、射频回波信号根据自适应STC曲线在信道中进行STC衰减控制； 55、根据自适应STC曲线对接收的射频回波信号进行STC补偿，还原真实信号； 56、对补偿后的信号进行后续信号处理。
2.根据权利要求1所述的改进的二维灵敏度时间控制方法，其特征在于:所述改进的二维灵敏度时间控制方法采用数字化方法产生STC曲线。
3.根据权利要求1所述的改进的二维灵敏度时间控制方法，其特征在于:所述步骤S4之后手动校准每一个衰减量，确定实际增益与指令增益之间的误差。
【专利摘要】本发明提供一种改进的二维灵敏度时间控制方法，包括以下步骤：雷达天线以360°/s的速度旋转，发射N个脉冲多普勒信号，每个脉冲多普勒信号分布在不同的角度内；根据实际场景，建立STC二维曲线图，确定STC子模块的角度间隔和距离间隔大小；进入“自适应STC曲线建立”模式，采集不同角度不同距离范围内的数据强度建立自适应STC曲线；射频回波信号根据自适应STC曲线在信道中进行STC衰减控制；根据自适应STC曲线对接收的射频回波信号进行STC补偿，还原真实信号；对补偿后的信号进行后续信号处理。该方法可根据环境场景自适应产生STC曲线，先对信号进行衰减控制，后对衰减后的信号进行STC补偿，在不损失回波信号功率的情况下完成对目标的检测。
【IPC分类】G01S7-34
【公开号】CN104635213
【申请号】CN201510098170
【发明人】叶显, 陈斌, 熊莹, 于实, 朱动林
【申请人】成都西科微波通讯有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年3月5日