脉冲多普勒雷达:如何过滤其距离多普勒矩阵?

信息处理 雷达 多普勒
2022-02-19 10:20:07

我想模拟具有中等脉冲重复频率的脉冲多普勒雷达(PRF 大约100 kHz, 关于500脉冲串中的脉冲)。

它相当强大,应该用1 m2RCS 范围高达200 km. 好的,让我们构建它的测距速度图像(大约±750 m/s在速度维度上,大约1500 m在范围内)。

但是有一个问题:当附近有一些目标时(大约10 km) 它们不仅给出了一个可以超过判别阈值的峰值,而且给出了一个十字形的图形(距离维度的旁瓣,末端,尤其是速度维度的旁瓣)。如果目标足够近,怪异的旁瓣仍然可以超过阈值并被视为候选目标。

即使我使用具有最大旁瓣消除效果的窗口函数(Blackman-Harris),旁瓣变得更小总线也没有完全变宽(并且仍然给我鬼目标)。

我认为我错过了 Range-Doppler 矩阵处理中的一些重要步骤。也许一些额外的过滤。你不能告诉我,我应该怎么做才能消除旁瓣?

这是一些说明:在顶行有不同 PRF 比率的距离-多普勒矩阵,在底行有目标峰中的速度和距离的距离-速度矩阵

这是一些说明:在顶行有不同 PRF 比率的距离-多普勒矩阵,在底行有目标峰中的速度(左)和距离(右)切片的距离-速度矩阵。速度维度最让我烦恼 = )

PS DFT bin 的数量:速度为 540,范围约为 1200(1200、1280 和 1360,因为 PRF 不同)。

关于旁瓣的大小——我不知道如何将颜色条添加到这样的多图图中,但我在底部添加了两个额外的图。左下角是不同速度的信号功率(最大峰值范围的固定范围),右下角是不同范围的信号功率(最大峰值速度的固定速度) )。单位是功率 dB。

1个回答

两个可以独立或组合的建议有助于解决您的问题。

  1. 考虑为您的 FFT 处理使用不同的窗口/加权函数。有低均匀旁瓣的窗函数,例如切比雪夫窗此窗口函数允许选择恒定的边线水平响应。
  2. 听起来您正在使用固定的检测阈值,请考虑使用自适应检测阈值,以便阈值可以随着背景噪声和旁瓣伪影的组合而变化。Mathworks 对Constant False Alarm Rate (CFAR) Detection的简单案例有很好的描述