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专利号: 2020114387335
申请人: 南京工业职业技术大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种动目标检测滤波器组的优化设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)建立零频率动目标检测滤波器的优化设计准则,并求解此滤波器的单位脉冲响应;

2)将所求解的单位脉冲响应分别搬移到一组预先设定的非零频点上,利用所有的单位脉冲响应构造动目标检测滤波器组;

3)利用动目标检测滤波器组处理雷达接收信号,实现地物杂波抑制和目标信号增强。

2.根据权利要求1所述的一种动目标检测滤波器组的优化设计方法,其特征在于:所述步骤1)建立零频率动目标检测滤波器的优化设计准则,并求解此滤波器的单位脉冲响应,具体为,

1‑1)零频率动目标检测滤波器,即零频率MTD滤波器的优化设计准则为,式中:g0为已知的参考动目标检测滤波器,即参考MTD滤波器的单位脉冲响应,h0为待设计的零频率MTD滤波器的单位脉冲响应,上标H表示取共轭转置,上标T表示取转置,s.t.表示受限于,矩阵R定义为,

式中: 为目标的时域导向向量,f为频率,K为雷达2

接收到的相参脉冲的个数,Tr为雷达的脉冲重复周期,j为虚数单位,j=‑1,Δf为零频率点附近的频率范围;

1‑2)利用Lagrange乘子法求解式(1),得到待设计的零频率MTD滤波器的单位脉冲响应h0,

‑1

h0=μR g0+g0                                    (3)式中: 为Lagrange乘子。

3.根据权利要求2所述的一种动目标检测滤波器组的优化设计方法,其特征在于:所述步骤2)将所求解的单位脉冲响应分别搬移到一组预先设定的非零频点上,利用所有的单位脉冲响应构造动目标检测滤波器组,具体为,

2‑1)预先设定一组非零频点,即fk=k/(KTr),k=1,2,...,K‑1,将所求解的待设计的零频率MTD滤波器的单位脉冲响应h0分别搬移到该组非零频点上,得到待设计的非零频率MTD滤波器的单位脉冲响应hk,

hk=h0⊙ak,k=1,2,...,K‑1    (4)式中: ⊙为Hadamard积,将参考MTD滤波器的单位脉冲响应g0也分别搬移到该组非零频点上,得到非零频率参考MTD滤波器的单位脉冲响应gk,gk=g0⊙ak,k=1,2,...,K‑1       (5)

2‑2)利用所有的设计MTD滤波器的单位脉冲响应hk构造设计滤波器组H,H=[h0,h1,…,hK‑1]             (6)利用所有的参考MTD滤波器的单位脉冲响应gk构造参考滤波器组G,G=[g0,g1,…,gK‑1]          (7)。

4.根据权利要求3所述的一种动目标检测滤波器组的优化设计方法,其特征在于:所述步骤3)利用动目标检测滤波器组处理雷达接收信号,实现地物杂波抑制和目标信号增强,具体为,

3‑1)设雷达接收信号为z,其中包含着地物杂波c,其多普勒频率在零频附近,目标回波信号s,其多普勒频率远离零频,以及高斯白噪声n,即有如下的雷达接收信号z,z=c+s+n                                    (8)

3‑2)利用设计滤波器组H处理雷达接收信号z,得到设计滤波器组输出信号x,利用参考滤波器组G处理雷达接收信号z,得到参考滤波器组输出信号y,即H H

x=Hz,y=Gz                             (9)经过式(9)的处理后,设计滤波器组输出信号x中的地物杂波c受到抑制,同时目标信号s得到增强,参考滤波器组输出信号y中的地物杂波c比设计滤波器组输出信号x中的地物杂波c剩余大。