基于改进Welch法的海杂波对消方法
【专利摘要】本发明采用了改进的Welch法进行海杂波对消处理，过对采样数据的分段，对每个分段数据使用hamming窗，分段长度为16，进行时窗傅里叶变换，继而求得每部分的功率谱。通过上述过程得到的谱估计分辨率比传统方法好，因此正弦信号的相关参数(频率、幅度及初始相位）能够得到精确的估计，从而在短数据情况下达到良好的循环对消效果。经本发明方法处理后的目标显露的幅值明显高于传统方法的幅值，对消效果明显优于传统方法对消效果。本方法可靠性强、精度高、灵活性强，能够有效改善船用雷达对目标的检测能力。
【专利说明】基于改进Welch法的海杂波对消方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于雷达信号处理【技术领域】，具体涉及一种船用导航雷达海杂波对消处理 方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，雷达被广泛应用于国防军事、民航管制、气象、航海导航等领域。在航海 及货运交通领域，船用导航雷达是船舶不可或缺的导航电子设备。当船用导航雷达检测海 面目标时，雷达接收到的回波信号中含有海杂波信号，这些信号在多普勒图中通常比平均 噪声功率高出很多。对于舰船目标进行检测时，如果舰船反射的多普勒速度与相应的海平 面的反射信号的多普勒速度接近，那么它们的多普勒谱会落在海杂波区域内，往往被一阶 Bragg峰遮盖，从而影响目标的检测。因此消除Bragg峰遮盖效应，检测到被淹没在海杂波 中的舰船目标具有重要的意义。近年来许多学者提出了在短相干积累条件下，使用传统的 FFT多普勒分析对信号进行谱估计，进而完成舰船目标的提取，该种方法取得了一定的效 果。但是此方法对于正弦信号的频率、幅度、初始相位的估计精度不高，因此目标的检测效 果不佳。
【发明内容】
[0003] 为解决上述问题，本发明采用了改进的Welch法进行海杂波对消处理，在短数据 情况下达到良好的循环对消效果。
[0004] 为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0005] -种基于改进Welch法的海杂波对消方法，包括如下步骤：
[0006] 步骤1，采用改进的Welch方法对回波信号的采样数据s进行谱估计，对得到的功 率谱计算从而得到回波的频谱，其中，改进的Welch方法包括下述步骤：
[0007] 步骤1. 1，对长度为N的数据x(n)进行分段Μ = N/P，分段时允许每一段有部分的 重叠；
[0008] 步骤1. 2,将每段数据用一个合适的窗函数ω (η)来进行平滑处理；
[0009] 步骤1. 3,对每段数据进行时窗傅里叶变换，对各段功率谱求平均得到整个信号的 谱估计；
[0010] 步骤2,从得到的频谱中提取峰值处的幅度Α及其对应的频率f ;
【权利要求】
1. 一种基于改进Welch法的海杂波对消方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，采用改进的Welch方法对回波信号的采样数据s进行谱估计，对得到的功率谱 计算从而得到回波的频谱，其中，改进的Welch方法包括下述步骤： 步骤1. 1，对长度为N的数据X (η)进行分段Μ = N/P，分段时允许每一段有部分的重 置； 步骤1. 2,将每段数据用一个合适的窗函数ω (η)来进行平滑处理； 步骤1. 3,对每段数据进行时窗傅里叶变换，对各段功率谱求平均得到整个信号的谱估 计； 步骤2,从得到的频谱中提取峰值处的幅度Α及其对应的频率f ; 步骤3,采用最小二乘法在（0-2* π )上搜索使公式
得 到最小值，从而获得波峰处所对应的初始相位； 步骤4,根据上述步骤中得到的幅度Α、频率f及初始相位，构造出正弦函数序列S (η)， 计算 X (n) -S (η)得到 y (η); 步骤5,观察对消后的结果，若目标未被提取出来，则继续执行步骤2?步骤5,直至目 标被提取出来。
【文档编号】G01S7/292GK104215943SQ201410455565
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】李家强, 李垚 申请人:南京信息工程大学