一种应用于雷达处理的帧间抗同频同步干扰方法与流程

本发明涉及一种抗干扰方法，具体涉及一种应用于雷达处理的帧间抗同频同步干扰方法。

背景技术：

导航雷达是海上船舶导航系统必须安装的设备之一，船用脉冲导航雷达体积小，探测距离远,发射功率低，易安装，对人体危害小，可广泛应用于各类中小型船舶；具有探测载船周围的各种目标，引导船只按航道行驶，规避危险障碍物等功能。

随着雷达技术的发展,雷达的应用越来越广泛，地面雷达站的密度越来越大，雷达的数量也越来越多，雷达之间的相互干扰问题变得日益严重，特别是频率相同或接近的雷达，当距离较近时产生的同频干扰相当严重。同频干扰分为同频同步干扰与同频异步干扰。对于脉冲雷达，当脉冲重复频率相同、相近或为整数倍时产生的干扰称为同频同步干扰；脉冲重复频率相差较大而且不成倍数关系时产生的干扰称为同频异步干扰。目前在技术上尚无法解决同频同步干扰，但是可以通过使同型号雷达的重复频率互不相同，使同频同步干扰变为同频异步干扰，然后利用异步干扰不同周期出现在不同距离单元的特点，采用多脉冲相关的办法加以消除。多脉冲相关算法抑制同频同步干扰的效果不太明显。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是目的在于克服现有技术的不足，提出一种对同频同步干扰抑制效果好的方法，它的基础是需要首先获得相邻两帧的雷达回波数据和每帧雷达数据对应的角度信息，目的在于提供一种应用于雷达处理的帧间抗同频同步干扰方法，解决上述的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种应用于雷达处理的帧间抗同频同步干扰方法，包括所述方法包括如下步骤：

s1:对雷达回波信号进行存储,在dsp中开辟一个存储空间ram，用于存储当前帧及其前一帧雷达回波信号的采样点数据和对应的方位向角度个数信息，当前帧数据和角度信息分别用curcirdata和curangle表示，前一帧数据和角度信息分别用frocirdata和froangle表示，当前时钟周期的数据和当前角度信息分别用s0(n)和angle0表示，雷达开机后第一个回波周期将从射频接收的回波信号按采样点s0(n)和angle0角度信息依次写入ram的当前帧curcirdata和当前角度个数信息curangle中，直到角度清零时，完成一帧数据的存储，当前帧数据和角度个数信息变为前一帧数据和角度个数信息,并将下一圈数据存入当前帧中；s2：寻找最接近的前一帧角度信息，在雷达开机后第二圈开始，采样一个时钟周期信号s0(n)和angle0，根据angle0，在前一帧froangle数据中寻找最接近的角度信息angle1，若前一帧froangle相同角度位置angle0的角度个数不为0，那么最接近的角度位置为angle0，角度个数anglecnt1为froangle(angle0)；若前一帧froangle相同角度位置angle0的角度个数为0，则寻找当前角度angle0的前后三个角度个数信息不为0，读取相应的角度位置angle1和个数信息anglecnt1；s3：读取比较时钟周期信号s1(n)，根据angle1和anglecnt1，在forcirdata矩阵中找到对应的位置，取出对应的脉冲时钟信号s1(n)；s4：对当前脉冲周期数据与前一帧对应的脉冲周期数据取绝对值求幅度；s5：识别与定位干扰异常信号，检测系数k通过显示设备发送的同频干扰抑制强度命令解析出来，对于当前信号的任意测量值，通过检测准则进行测量，若测量值正常，则时间点n所在的测量值被认为无干扰，若检测值异常，则其时间点n所在的测量值被认为是干扰，进行步骤s6操作；s6：若检测值异常后，进行干扰抑制操作，干扰抑制针对干扰时间点n上的干扰所致异常信号进行处理，将s0(n)的数据用前一帧数据s1(n)代替，同频干扰抑制模块的输出信号y(n)就是当前时钟周期的数据s0(n)，经过一个回波周期则所有干扰时间点所在的异常信号基本被去除，y(n)即可传输到下一模块进行后续信号处理。

在目前的雷达处理中，同频同步信号的干扰无法解决，现有技术通过使同型号雷达的重复频率互不相同，使同频同步干扰变为同频异步干扰，在这一过程中，如何进行转变，以及如何抑制异步干扰信息是重点，通常都是需要采集到回波信号，然后利用异步干扰不同周期出现在不同距离单元的特点，采用多脉冲相关的办法加以消除。多脉冲相关算法抑制同频同步干扰的效果不太明显，这些方式往往比较简单，只利用相邻脉冲数据进行比较，导致不能够充分进行验证，同频同步干扰信号无法抑制，导致结果异常，不利于对后续信号的处理。

进一步地，所述角度信息的存储采用1×m的一维整形数据存储，记录扫描一帧数据的每个方位向的出现个数anglecnt，帧数据用二维浮点型表示，行m表示与角度对应的方位向，n为一个时钟周期回波采样点数据的长度，maxanglecnt为规定的最大角度个数,超过此角度将不进行存储。

进一步地，所述步骤s1中的angle0为编码器编码后的方位角度，由0到(m-1)的整形数据组成，若angle0为h，记录下当前帧出现h的次数anglecnt0，在角度信息数组curangle的h列存入anglecnt0，在当前帧curcirdata中h行(anglecnt0-1)*n列存下时钟周期信号s0(n)，回波信号s0(n)为包括n个距离单元的一串数据。curangle与curcirdata矩阵初始化为0。

进一步地，若最接近的角度位置小于angle0，则angle1＝angle0-i(1≤i≤3)；anglecnt1＝froangle(angle1)；若最接近的角度位置大于angle0，则angle1＝angle0+i(1≤i≤3)；anglecnt1＝1。

进一步地，所述步骤s5的检测准则为，若sa0(n)小于k*sa1(n)，则h0成立，当h0成立时，时间点n所在的测量值被认为无干扰；若sa0(n)大于k*sa1(n)，则h1成立，当h1成立时，其时间点n所在的测量值被认为是干扰，对每一个时钟周期内利用检测准则对测量值进行检测，确定干扰信号出现的时间点。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种应用于雷达处理的帧间抗同频同步干扰方法，在不需改变雷达的重复频率的基础上，存储相邻两帧的雷达回波数据，利用同频同步干扰信号出现在相邻两帧数据中的不同周期不同距离单元的类似于同频异步干扰的特点，采用帧间相关算法，对同频同步的干扰信号进行抗干扰，通过上述方法进行抗干扰能够有效的提高对同频同步干扰信号的抑制效果；

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一种应用于雷达处理的帧间抗同频同步干扰方法的实现框图；

图2为具体实施例一中的角度信息示意图；

图3为具体实施例一种的帧数据存储方式示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例一

如图1～3所示，本发明一种应用于雷达处理的帧间抗同频同步干扰方法，首先对雷达回波信号进行存储。在dsp中开辟一个存储空间ram，用于存储当前帧及其前一帧雷达回波信号的采样点数据和对应的方位向角度个数信息，当前帧数据和角度信息分别用curcirdata和curangle表示，前一帧数据和角度信息分别用frocirdata和froangle表示，curangle与froangle的数据形式如图2所示，curcirdata与frocirdata的数据形式如图3所示，当前时钟周期的数据和当前角度信息分别用s0(n)和angle0表示，一帧数据就是雷达扫描一圈回波信号的采样点数据。角度信息用1×m的一维整形数据存储，记录扫描一帧数据的每个方位向的出现个数anglecnt。帧数据用二维浮点型表示，行m表示与角度对应的方位向，n为一个时钟周期回波采样点数据的长度，maxanglecnt为规定的最大角度个数,超过此角度将不进行存储。开机后第一个回波周期将从射频接收的回波信号按采样点s0(n)和angle0角度信息依次写入ram的当前帧curcirdata和当前角度个数信息curangle中，直到角度清零时，完成一帧数据的存储，当前帧数据和角度个数信息变为前一帧数据和角度个数信息,并将下一圈数据存入当前帧中；

其中，angle0＝h；(0≤h≤m-1)；curangle(h)＝anglecnt0；(1≤anglecnt0≤maxanglecnt)curcirdata(h,(anglecnt0-1)*n)＝s0(n)；(n＝1、2、3……n)。

angle0为编码器编码后的方位角度，由0到m-1的整形数据组成，若angle0为h，记录下当前帧出现h的次数anglecnt0，在角度信息数组curangle的h列存入anglecnt0，在当前帧curcirdata中h行(anglecnt0-1)*n列存下时钟周期信号s0(n)，回波信号s0(n)为包括n个距离单元的一串数据。curangle与curcirdata矩阵初始化为0。

步骤2，寻找最接近的前一帧角度信息。从开机后第二圈开始，采样一个时钟周期信号s0(n)和angle0，根据angle0，在前一帧froangle数据中寻找最接近的角度信息angle1，寻找最接近的角度存在两种情况,第一种情况,若前一帧froangle相同角度位置angle0的角度个数不为0,那么最接近的角度位置为angle0,角度个数anglecnt1为froangle(angle0)，其中angle1＝angle0；anglecnt1＝froangle(angle0)。

第二种情况，若前一帧froangle相同角度位置angle0的角度个数为0，则寻找当前角度angle0的前后三个角度个数信息不为0，读取相应的角度位置angle1和个数信息anglecnt1。若最接近的角度位置小于angle0，则angle1与anglecnt1由angle1＝angle0-i；(1≤i≤3)与anglecnt1＝froangle(angle1)得到；若最接近的角度位置大于angle0，则angle1与anglecnt1由angle1＝angle0+i；(1≤i≤3)与anglecnt1＝1得到。

步骤3，读取比较时钟周期信号s1(n)。根据angle1和anglecnt1，在forcirdata矩阵中找到对应的位置，取出对应的脉冲时钟信号s1(n)。

s1(n)＝forcirdata(angle1,(anglecnt1-1)*n)；(n＝1、2、3……n)。

步骤4，对当前脉冲周期数据与前一帧对应的脉冲周期数据取绝对值求幅度，采用的是sa0(n)＝|s0(n)|；(n＝1、2、3……n)。和sa1(n)＝|s1(n)|；(n＝1、2、3……n)。

步骤5，识别与定位干扰异常信号。检测系数k通过显示设备发送的同频干扰抑制强度命令解析出来，对于当前信号的任意测量值，以下两个假设中必有一个成立:h0测量值正常非干扰；h1测量值是干扰。检测准则为：

当h0成立时,时间点n所在的测量值被认为无干扰；当h1成立时，其时间点n所在的测量值被认为是干扰。在每一个时钟周期内利用上述检测准则算式对测量值进行检测，确定干扰信号出现的时间点。

步骤6，进行干扰抑制操作。干扰抑制主要是针对干扰时间点n上的干扰所致异常信号进行处理。当h1成立时，s0(n)的数据用前一帧数据s1(n)代替；当h0成立时，则保持s0(n)中的数据不变。同频干扰抑制模块的输出信号y(n)就是当前时钟周期的数据s0(n)。这样，经过一个回波周期则所有干扰时间点所在的异常信号基本被去除，y(n)即可传输到下一模块进行后续信号处理。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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，均应包含在本发明的保护范围之内。