【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及雷达杂波抑制，特别是一种滑窗更新杂波图的雷达数据处理方法。
技术介绍
1、随着国家对低空领域的逐步开放，无人机因其体积小、价格相对低廉、操作简便等特点被广泛应用于社会各个领域中。然而，由于目前缺乏统一的管理法规，许多无人机处于“黑飞”状态。这种无序的飞行状态对公共安全、空域管理，甚至国家安全造成了不小的威胁。这就要求雷达能够成功并精确的检测到无人机，但是长久以来雷达对无人机的检测都不是很理想，主要是因为在探测过程中杂波干扰过大。数据处理中的杂波图可以有效的减小杂波带来的影响，在动态环境中，杂波图提供了实时更新的背景模型，使系统能够适应不断变化的环境条件。该动态更新机制确保了检测算法在复杂多变的场景中依然具备较高的鲁棒性和响应速度，有助于降低系统的误检率。相比无杂波图的检测模式，利用杂波图的系统能够更加准确地识别目标与非目标间的差异，从而在复杂背景中保持较低的误检率，提升检测的整体稳定性。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种滑窗更新杂波图的雷达数据处理方法，利用滑窗的思想更新杂波图，有效捕捉到短期内环境的渐进变化，通过窗口内的最新数据不断更新杂波图，系统可以跟踪小幅变化的杂波特征，从而在环境逐渐变化时保持较高的检测精度。滑动窗口的长度可以根据实际情况进行调整，以平衡实时性与杂波图稳定性。短窗口适用于快速变化的环境，而较长窗口则适用于较为平稳的场景，因此具有很高的灵活性。
2、步骤1：设定滑窗长度为m，窗口累积圈数n，得到雷达扫描m×n圈的扫描数据；
3、步骤2：将窗口累积扫描圈数i置为1，滑窗滑动窗口r置为0，根据上述扫描数据建立杂波图；
4、步骤3：雷达进行第m×n+i圈的扫描，得到该圈扫描数据；
5、步骤4：根据雷达m×n圈扫描数据建立的杂波图，以及第m×n+i圈扫描后扫描数据，进行杂波检测，并统计当前周期内目标个数，最终输出未被滤除的扫描数据；
6、步骤5：若窗口累积扫描圈数i＝n，则令i＝1，r加1，根据i圈未被滤除的扫描数据和滑窗范围为r～m+r的扫描数据更新杂波图。若窗口累积扫描圈数i＜n，令i加1，重复步骤3和步骤4。
7、步骤1：设定滑窗长度为m，窗口累积圈数n，得到雷达扫描m×n圈的扫描数据；
8、步骤2：将窗口累积扫描圈数i置为1，滑窗滑动窗口r置为0，根据上述扫描数据建立杂波图，具体步骤包括：
9、首先，将雷达方位90度平分为m等份，将雷达俯仰32度平分为n等份，将采样的距离单元平分为x等份，m＞0，n＞0，x＞0；其次，雷达进行m×n圈扫描，统计m个窗口当前方位、俯仰、距离的点迹个数num1，num2,...，numm以及点迹的回波幅度amp1，amp2,...，ampm，并计算得到的当前回波幅度均值newmap作为杂波图的检测门限初值以及下一次杂波图更新的oldmap。采用以下方法建立幅度杂波图：
10、
11、最后，将窗口累积扫描圈数i置为1，滑窗滑动窗口r置为0。
12、步骤3：雷达进行第m×n+i圈的扫描，得到该圈扫描数据；
13、步骤4：根据雷达m×n圈扫描数据建立的杂波图，以及第m×n+i圈扫描后扫描数据，进行杂波检测，并统计当前周期内目标个数，最终输出未被滤除的扫描数据，包括：
14、如果当前回波幅度大于杂波图存储的当前数据的a倍，则判定目标存在，统计目标个数targetnum加1；如果当前回波幅度小于杂波图存储的当前数据的a倍，则判定目标不存在，统计目标个数targetnum不变。最终输出未被滤除的扫描数据。
15、步骤5：若窗口累积扫描圈数i＝n，则令i＝1，r加1，根据i圈未被滤除的扫描数据和滑窗范围为r～m+r的扫描数据更新杂波图。若窗口累积扫描圈数i<n，令i加1，重复步骤3和步骤4，包括：
16、若窗口累积扫描圈数i<n，则重复步骤3和步骤4，直至窗口累积扫描圈数i＝n，更新杂波图，其中i取值范围为1≤i≤m；
17、杂波图更新按以下步骤更新：
18、首先，滑窗滑动窗口r加1；其次，根据雷达扫描i圈的当前回波幅度ampm+r、统计目标数numm+r和雷达m×n圈的扫描数据，对幅度杂波图进行迭代更新；再次，将杂波图中存储的当前数据oldmap的和滑窗范围为r～m+r扫描数据的回波幅度均值的相加；最后，得到更新后杂波图newmap。滑窗范围为r～m+r扫描数据的回波幅度均值am+r的计算公式为，
19、
20、其中，numm+r＝targetnum。则杂波图更新公式为：
21、
22、其中，oldmap是杂波图未更新前存储的数据；为杂波图更新系数，其取值范围为newmap是迭代更新后杂波图中存储的数据，同时也作为下一次杂波图更新的oldmap。
23、本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：
24、1)滑窗法允许在数据流不断更新的情况下，实时计算特定时间窗口内的结果。通过滑动窗口，可以快速更新当前杂波图的结果，而无需重新计算整个数据序列，提高了实时处理的效率。滑窗法可以在处理大规模数据时节省大量计算资源，有助于目标探测以及处理小幅波动的杂波。
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1.一种滑窗更新杂波图的雷达数据处理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于滑窗处理更新杂波图的雷达数据处理方法，其特征在于，步骤2包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于滑窗处理更新杂波图的雷达数据处理方法，其特征在于，步骤4包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于滑窗处理更新杂波图的雷达数据处理方法，其特征在于，步骤5包括：
【技术特征摘要】
1.一种滑窗更新杂波图的雷达数据处理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于滑窗处理更新杂波图的雷达数据处理方法，其特征在于，步骤2包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：李洪涛，周雪元，张茹，董阳，陈文凯，周林达，周紫星，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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