本发明属于雷达目标检测,尤其涉及一种雷达信号自适应门限生成方法及计算机可读存储介质。
背景技术:
1、宽带信道化数字接收机是现代雷达电子侦察系统的重要组成部分,它要求在大带宽范围内,对目标频率信息、幅度信息、脉宽信息等时频特性进行快速、高精度的测量。
2、时频特性的测量与系统的信号门限密切相关,超过门限的才会认为是真实目标。选择合适的门限直接决定了接收机的性能,门限高了接收机灵敏度就会降低,门限低了虚警概率就会升高。
3、常规宽带信道化数字接收机中测量门限通常有两种:固定门限以及外部装订的实时门限。固定门限是通过大量实际测试多种电磁环境以确定系统门限,此种门限使用简便,但不灵活,在某些场景下若接收机周边电磁环境恶化,有频段内宽带电磁干扰导致噪底抬高,虚假目标会大量出现导致湮灭真实目标;外部装订的实时门限是数字接收机根据初始门限测量出当下时频特性,将时频特性结果交由后续处理器处理,后续处理器根据测试得到的信号幅度与躁底大小确定了新的门限,再将新门限反馈给宽带数字接收机。外部装订的实时门限为一反馈系统,虽比固定门限有所改进但实时性差,漏警、虚警概率依然较高,需要后续处理器参与,设计复杂且效率低。
4、为此,需要设计一种自适应门限生成方法,可以减少协同处理器的配合,同时在测量信号的时频特性时,可以依据应用场景的改变,对门限进行自适应的调整。
技术实现思路
1、本发明提供一种雷达信号自适应门限生成方法,依据接收机信道化测量的瞬时幅度数据、当前门限及装订的门限上下限即可计算,减少了处理器的协同处理。同时,还可以依据应用场景的改变,对门限值进行自适应的调整。
2、本发明还提供了一种计算机可读存储介质,用于实现一种雷达信号自适应门限生成方法中的步骤。
3、本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
4、为达上述之一或部分或全部目的或其他目的,本发明一技术方案所提供的一种雷达信号自适应门限生成方法,所述自适应门限生成方法包括,接收系统装订门限的上下值,自适应门限值不超出系统装订门限的上下值,并在门限生成时,将收到的系统装订门限下限值赋值为当前门限值;开一个点数为m的时间窗口,并对m点时间窗口计数,计数包括:计数每m点为一个计数周期,在一个计数周期内,对时间窗口内多数个点的瞬时幅度值进行记录;若时间窗口内多数点的瞬时幅度值没有超过当前门限值,则在当前门限值基础上对当前门限值进行上调;若时间窗口内多数点的瞬时幅度值超过当前门限值,在噪底平均水平的1.25倍超过了当前门限值时,在当前门限值的基础上对当前门限值进行上调;在噪底平均水平的1.25倍低于当前门限值时,在当前门限值的基础上,对当前门限值进行下调。相较于现有技术,本发明基于测量的瞬时幅度数据、当前门限及装订门限的上限、下限即可计算出当前满足需求的门限,无需处理器协同,设计更为简洁,减少了装置的面积开销。
5、对当前门限进行上调时,上浮20%-30%的当前门限值作为上调后的新门限值;对当前门限进行下调时,下调10%-15%的当前门限值作为下调后的新门限值。
6、当前门限值上调时,若上调后的新门限值超过了装订门限的上限值,将装订门限的上限值作为新门限值,否之,继续使用上调后的新门限值;当前门限下调时,若下调后的新门限值大于装订门限的下限值,继续使用下调后的新门限值;若下调后的新门限值小于装订门限的下限值,则使用装订门限的下限值作为新门限值。
7、所述下调后的新门限值超过噪底平均水平的1.25倍时,对当前门限值进行下调,否则不进行下调操作。
8、一个计数周期内,若累计m/2-2m/3个点的瞬时幅度超过当前门限值,则时间窗口内多数点的瞬时幅度值超过当前门限;否则,时间窗口内多数点的瞬时幅度值没有超过当前门限。
9、一个计数周期内,若累计m/2-2m/3个点的瞬时幅度超过当前门限值,则从瞬时幅度超过当前门限值的点处开始产生一个标志信号。
10、产生的标志信号为计算的包络信号,在计算的包络信号有效时,计算当前门限值并对当前门限值进行动态调整。
11、一个计数周期内,累加前m/8-m/4个瞬时幅度值小于当前门限值的点的幅度值,并计算幅度值的均值,所述均值为所述噪底平均水平。
12、在所有信道中选出瞬时幅度最大的信号,并将测量的瞬时幅度信息送至门限测量模块,所述门限测量模块依据所述瞬时幅度信息进行门限的自适应生成。
13、所述时间窗口内的点数m的选取依据信号的周期及采样频率,窄脉冲信号下,所述时间窗口内的点数m的选取范围覆盖整个脉冲信号;宽脉冲信号下,所述时间窗口内的点数m的选取范围为脉冲信号开始部分的1/8至1/4。
14、本发明另一技术方案所提供的一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有程序代码,所述程序代码被处理器调用执行上文所述的雷达信号自适应门限生成方法。
15、与现有技术相比,本发明的有益效果主要包括:1、本发明在做门限调整时,依据信道化数字接收机信道化测试的瞬时幅度数据、当前的门限值及装订的门限上限、下限值计算出,无需协同处理器的配合处理,简化了结构的设计,同时现有的外部处理器协助确定门限方法需要统计出多个测量脉冲的信息,受传输带宽限制门限更新需要百毫秒级延迟。
16、2、本发明的门限进行调整时,在多数点的瞬时幅度值超过当前门限值时,通过将当前门限值与1.25倍的噪底平均水平进行比较,并依据比较结果对当前门限进行调整,可以保证门限随着噪底平均水平的变化而变化,更准确的说是门限在噪底平均水平的1.25倍上下浮动。具体而言,当1.25倍噪底高于当前门限时,本发明使用的方案在不超过装订门限值的上限值情况下不断提供新门限值以接近1.25倍噪底水平,当1.25倍噪底水平低于当前门限时,开始逐步降低门限以接近1.25倍噪底水平。在常规雷达信号处理方法高主处理时钟下延迟是微秒级,符合大部分应用场景的需求。同时保证调整后的门限比噪底平均水平高25%,满足灵敏度要求的同时,虚警率不会升高。
17、3、本发明在对当前门限调整时,选取的时间窗口长度,也即时间窗口内的点数m可以依据应用场景选取,因此可以随着应用场景的变化,而相应调整时间窗口,使得自适应的门限值符合不同应用场景的需求。
18、4、本发明的自适应门限生成方法在信道化数字接收机中实现,现有的信道化数字接收机都是基于fpga实现,本发明可以减少fpga逻辑资源的占用,减少装置的面积开销。
19、为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举优选实施例,并配合附图,作详细说明如下。
1.一种雷达信号自适应门限生成方法,其特征在于,所述自适应门限生成方法包括,接收系统装订门限的上下值,自适应门限值不超出系统装订门限的上下值,并在门限生成时,将收到的系统装订门限下限值赋值为当前门限值;
2.根据权利要求1所述的一种雷达信号自适应门限生成方法,其特征在于,对当前门限进行上调时,上浮20%-30%的当前门限值作为上调后的新门限值;
3.根据权利要求2所述的一种雷达信号自适应门限生成方法,其特征在于,当前门限值上调时,若上调后的新门限值超过了装订门限的上限值,将装订门限的上限值作为新门限值,否之,继续使用上调后的新门限值;
4.根据权利要求3所述的一种雷达信号自适应门限生成方法,其特征在于,所述下调后的新门限值超过噪底平均水平的1.25倍时,对当前门限值进行下调,否则不进行下调操作。
5.根据权利要求1所述的一种雷达信号自适应门限生成方法,其特征在于,一个计数周期内,若累计m/2-2m/3个点的瞬时幅度超过当前门限值,则时间窗口内多数点的瞬时幅度值超过当前门限;
6.根据权利要求5所述的一种雷达信号自适应门限生成方法,其特征在于,一个计数周期内,若累计m/2-2m/3个点的瞬时幅度超过当前门限值,则从瞬时幅度超过当前门限值的点处开始产生一个标志信号。
7.根据权利要求6所述的一种雷达信号自适应门限生成方法,其特征在于,产生的标志信号为计算的包络信号,在计算的包络信号有效时,计算当前门限值并对当前门限值进行动态调整。
8.根据权利要求1所述的一种雷达信号自适应门限生成方法,其特征在于,一个计数周期内,累加前m/8-m/4个瞬时幅度值小于当前门限值的点的幅度值,并计算幅度值的均值,所述均值为所述噪底平均水平。
9.根据权利要求1所述的一种雷达信号自适应门限生成方法,其特征在于,在所有信道中选出瞬时幅度最大的信号,并将测量的瞬时幅度信息送至门限测量模块,所述门限测量模块依据所述瞬时幅度信息进行门限的自适应生成。
10.根据权利要求1所述的一种雷达信号自适应门限生成方法,其特征在于,所述时间窗口内的点数m的选取依据信号的周期及采样频率,窄脉冲信号下,所述时间窗口内的点数m的选取范围覆盖整个脉冲信号;
11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有程序代码,所述程序代码被处理器调用执行如权利要求1-10任一项所述的雷达信号自适应门限生成方法。