运用计算机图像处理技术消除雷达海杂波.pdf

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1、总第205期2011年第7期舰船电子工程ShipElectronicEnginee^ngV01．31No．770运用计算机图像处理技术消除雷达海杂波。漆巍张勇(海军兵种指挥学院广州510430)摘要文章针对传统的采用近程增益控制以抑制海杂波方法的弱点，提出将计算机图像处理技术应用于雷达信号处理．通过对雷达模拟信号采取一系列处理措施，来达到较好消除海杂波的目的。它可以在消除海杂波的同时不影响雷达的信号检测门限，对提高雷达灵敏度具有一定的参考意义。关键词计算机图像处理；雷达海杂波；图像平均中图分类号TN95UsingMol

2、artoEliminateRadarSeaclutterQiWeiZhangYong(NavalA订nsCommandAcademy，Guangzhou510430)Abst哺ctThearticleaimsattheweaknessofamethodusingtraditionalS1℃torestrainseaclutter，putforwardapply—ingmolartoradarsignalprocessing．Ithasabettereffectine““natingseaclutterbyaseries

3、ofprocessir培onradaramlogsignals．Thismethodcaneliminateseaclutterbutnotaffectradarsignaldetectionthreshold，itisusefultoimproveradarsensitivity．‰yWo旧scomputerimageprocessing，radarseaclutter，i瑚geaveragingCI鹊sN●mb盯TN951引言理论上是可行的。海杂波对雷达工作性能产生了较大的影响，尤其对多振源雷达(如相控阵雷达)的影

4、响更为明显。但是由于海杂波的随机性、不规则性及其复杂性，传统的信号处理方法在抑制、消除海杂波方面并没有取得较为理想的效果。为确保在海战场环境中雷达作战效能的正常发挥，解决海杂波对雷达的不利影响就成为一个迫切需要解决的问题。雷达信号处理过程中所用到的视频积累技术与计算机图像处理中的图像平均的本质是相近的。它们都利用了随机噪声的非累积(非迭加)特性通过多次积累来提高信噪比。而且图像平均技术在降低噪声方面已经取得了比较好的效果。因此利用该技术处理雷达信号中的海杂波噪声信号、雷达自身产生的热噪声以及其它非规则背景杂波信号在2海

5、浪对雷达波的作用海面是无数随机分布的不规则波浪的集合，其综合作用的结果，远比单一波面反射复杂。众多的随机非规则波浪可对雷达波产生多次反射，形成多径效应等等。海浪对雷达波的反射，给对海探测雷达造成了强烈的海杂波干扰。由于海浪的非规则性，海杂波更为杂乱无章。由于海杂波的复杂与无序可循，传统的海杂波抑制措施均无法取得较为理想的效果。基于海杂波是海浪对雷达波反射所形成的结果，建立如下模型来描述海杂波：G(z，y，￡)=厂(zi)车(z，y，f)上式中，厂(zi)表示雷达波的传播过程。当波浪对雷达波仅有一次反射时，，(zi)一厂

6、(zt)；当波浪对·收稿日期：2011年1月6日．修回日期：2011年2月4日作者简介：漆巍．男．硕士．助教．研究方向：水面舰艇防空反导。张勇．男。硕士，讲师．研究方向：水面舰艇战术。2011年第7期舰船电子工程71雷达波有心次反射(产生多径效应)时，，(置)=厂(z，)厂(z：)⋯．厂(z。)。因为雷达波的传播过程为直线规则传播，不是随机过程，因此，厂(置)为一个不确定的常值系数，该系数有反射次数i确定。由于拿(z，y，f)为非高斯非稳定的随机过程，因此，G(z，y，￡)也为非高斯非稳定的随机过程，并且和亭(z，y，

7、￡)具有同样的特性和估计特征值。对车(z，y，￡)，在一定条件下，可以近似为一种平稳均匀的随机函数。在一定时间、空间内近似将之视为一种平稳(均匀)的过程处理。同样，对于随机非稳定的海杂波G(z，y，￡)，在对其作信号处理时，也可以近似地将之视为在一定时间、空间上平稳(均匀)分布的非稳定随机过程。海杂波的这种近似的“均匀分布的随机非稳定”特性，与计算机图像处理中的“加性随机噪声”特征如出一辙。尽管雷达信号与计算机图像信号在形式上存在很大的差别，但它们在本质上的一致性一即噪声特征(性)的一致性，为我们利用计算机图像处理技术

8、来消除海杂波噪声干扰提供了可能性。3计算机图像处理技术对消除雷达海杂波的应用由于单一的物理器件无法完成复杂的逻辑运算。因此，对雷达信号的处理将不可能仅仅依靠单纯的物理器件处理过程来达到理想的杂波抑制效果(另一方面的原因是物理器件在处理信号时自身也可能产生噪声)。但模拟信号又不可能直接通过逻辑处理软件来处理。因此，如何将雷达信号转换