0 n)下的RCS测 量数据S(0);其中0为方位角，n为方位角的个数。
[0047] 步骤22,使用LMS准则计算得到S ( 0 )的绝对标准化伪残差r ( 0 );
[0048]步骤23，设置标准化伪残差门限值d (较佳的，所述d的值一般可以取为4 S，其中 S为标准差），并剔除HeiDcKi G l、2....n-l，n)的RCS数据S(Q1),得到剔除后的测 量数据SflltCT( 0 )，即消除异常数据干扰后的测量数据SflltCT( 0 )。
[0049] 步骤202,对剔除后的测量数据使用正交距离回归拟合估计方法进行拟合估计，得 到目标信号与固定背景杂波信号。
[0050] 在本发明的技术方案中，可以使用多种【具体实施方式】来实现上述的步骤201，以下 将以其中的一种【具体实施方式】为例，对本发明的技术方案进行详细的介绍。
[0051] 例如，在本发明的较佳实施例中，所述步骤202包括：
[0052] 步骤31，对消除异常数据干扰后的测量数据（即上述剔除后的测量数据） S flltCT( 0 )应用ODR方法进行拟合估计，得到偏心载体RCS复平面圆周的半径r和圆心 (k bQ)的估计值，分别代表偏心载体目标RCS幅度和固定背景杂波分量bel{!。
[0053] 步骤32,根据所述半径和圆心的估计值，得到目标信号与固定背景杂波信号。
[0054] 在本发明的技术方案中，目标RCS复信号（即上述剔除后的测量数据）S flltCT( 0 ) 和固定背景杂波信号bel{!可以表示为：
[0055] (Sfllter ( 0 ) !-b：)2+ (Sfllter ( 0 )Q-bQ)2= r 2⑵
[0056]其中，Sfilter(9 )!与Sfilter(9 )Q分别表不目标RCS复信号的实部与虚部，b^bQ分 别表示固定背景杂波信号bel{!的实部与虚部。
[0057] 令山为测量的数据点S flltCT( 0 )与估计拟合的圆曲线之间的距离，则有：
[0059]由于目标RCS复信号的实部和虚部均有误差，即在横纵坐标上均有误差，则此时 正交距离回归的拟合准则为：
[0061] 上述公式（4)即为基于正交回归的最优化准则，F为最优化残差。
[0062] 在本发明的技术方案中，在进行上述拟合估计时，可以通过最小二乘方法计算得 到闭合估计值户、1^4,其中，#为目标信号的幅度的估计值，4」.< 分别为固定背景 杂波信号的实部与虚部的估计值。目标信号的相位f可以由下式得到：
[0063]
[0064] 本发明的技术方案中，采用了稳健回归分析与异常数据检测，使用最小平方中值 准则作为RCS测量数据中外在干扰检测识别的工具，检测识别并消除外在干扰，得到剔除 干扰后的测量数据，然后对测量数据应用正交距离回归拟合估计，得到目标信号与固定背 景杂波信号。
[0065] 为了验证本发明中所提供的上述从雷达散射截面测量数据中提取背景信号的方 法的有效性，在本发明的技术方案中，通过仿真分析，以证明上述从雷达散射截面测量数据 中提取背景信号的方法的正确性与可行性。
[0066] 例如，在本发明的具体实施例中，可以预先设置偏心载体的各种参数。图3为本 发明的具体实施例中的偏心载体及几何尺寸的示意图。如图3和图4所示，在该具体实施 例中，所使用的频率为400MHz，背景回波设为0. 0001+0. 0001*j (-38. 45dBm2)，噪声为均值 为-55dBm2的高斯白噪声，偏心载体RCS为-20dBm 2。
[0067] 图4为本发明的具体实施例中的偏心载体复平面轨迹示意图，如图4所示，该图给 出了理想偏心载体与含有背景回波的载体RCS数据的复平面轨迹效果图。通过使用本发明 所提供的上述从雷达散射截面测量数据中提取背景信号的方法，最后得到的背景RCS回波 估计值为0.0001000280+0. 0001011323*j，从而可以证明上述方法的有效性与正确性。如果 能将偏心载体的RCS进一步降低，则可将该方法推广至高频段。
[0068] 综上可知，在本发明的从雷达散射截面测量数据中提取背景信号的方法中，基于 参数估计的场地背景分离技术，从信号处理角度，分析了复平面RCS数据的特点及相关的 背景杂波干扰特性，并提出采用稳健估计的最小平方中值剔除异常数据干扰，采用正交距 离回归拟合估计的方法，分离出目标与背景杂波信号，并且抑制噪声对目标RCS测量精度 的影响，从被测目标回波信号中消减背景干扰，显著地提高外RCS测试场的测量精度，仿真 分析验证了上述方法的正确性与有效性。
[0069] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【主权项】
1. 一种从雷达散射截面RCS测量数据中提取背景信号的方法，其特征在于，该方法包 括： 使用最小平方中值准则对RCS测量数据进行剔除，检测识别并消除外在干扰，得到剔 除后的测量数据； 对剔除后的测量数据使用正交距离回归拟合估计方法进行拟合估计，得到目标信号与 固定背景杂波信号。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用最小平方中值准则对RCS测量数 据进行剔除，检测识别并消除外在干扰，得到剔除后的测量数据包括： 旋转偏心载体目标，得到不同方位角Θ下的RCS测量数据S(0); 使用最小平方中值准则计算得到S ( Θ )的绝对标准化伪残差r ( Θ ); 设置标准化伪残差门限值d，并剔除r ( Θ J >d(i e 1、2.... η-1，η)的RCS数据S ( Θ J， 得到剔除后的测量数据SflltCT( θ );其中，n为方位角的个数。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括： 所述d的值为4 δ，其中δ为标准差。4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对剔除后的测量数据使用正交距离 回归拟合估计方法进行拟合估计，得到目标信号与固定背景杂波信号包括： 对剔除后的测量数据SflltCT( Θ )使用正交距离回归拟合估计方法进行拟合估计，得到 偏心载体RCS复平面圆周的半径r和圆心（Idi, bQ)的估计值； 根据所述半径r和圆心的估计值，得到目标信号与固定背景杂波信号。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述正交距离回归拟合估计方法中的拟 合准则为：其中，：F为最优化残差，忒为测量的教据点(仍与#计拟合的圆曲线 之间的距离。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，使用如下的公式计算得到所述d 1:其中，SflltCT( Θ )占 S flltCT( Θ \分别表示剔除后的测量数据的实部与虚部，b占 b β分 别表示固定背景杂波信号bel{!的实部与虚部。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括： 进行拟合估计时，通过最小二乘方法计算得到估计值其中，f为目标信号的幅度的估计值，$与^分别为固定背景杂波信号的实部与虚 部的估计值。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过如下的公式计算得到目标信号的相 位:f ::
【专利摘要】本发明公开了一种从雷达散射截面测量数据中提取背景信号的方法，该方法包括：使用最小平方中值准则对RCS测量数据进行剔除，检测识别并消除外在干扰，得到剔除后的测量数据；对剔除后的测量数据使用正交距离回归拟合估计方法进行拟合估计，得到目标信号与固定背景杂波信号。通过使用本发明中的从雷达散射截面测量数据中提取背景信号的方法，可以显著地提高外RCS测试场的测量精度。
【IPC分类】G01S7/35, G01S7/292
【公开号】CN105068053
【申请号】CN201510445750
【发明人】高超, 戚开南
【申请人】北京环境特性研究所
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月27日