基于CEMD的旋翼微动目标杂波抑制方法
2018-09-29夏赛强向虎陈文峰杨军陈一畅
航空学报 2018年9期
夏赛强,向虎,陈文峰,杨军,陈一畅
空军预警学院,武汉 430019
当目标中存在旋转、振动、进动和章动等微动形式时,雷达回波将产生除目标刚体部分引起的多普勒频率外的附加频率调制,称为微多普勒现象(Micro-Doppler Effect,MDE)。自2000年Chen[1]提出微多普勒概念以来,对微动目标微多普勒现象的研究迅速发展起来,其中,旋翼旋转作为典型的微动形式,受到国内外学者的广泛研究[2-4]。实际中,旋翼微动目标的背景通常含有杂波,因此需要对杂波进行抑制。目前针对旋翼微动目标的杂波抑制方法大多在时域完成,如文献[5]直接在多普勒域中利用频域滤波的方法对杂波进行了抑制,但是由于该方法采用的是理想滤波器,信号由频域逆变换到时域时会出现拖尾效应。文献[6-7]利用延迟线技术建立动目标显示(Moving Target Indicator,MTI)滤波器,在时域对信号进行对消,达到杂波抑制的效果。文献[8-9]利用杂波相邻距离、方位单元内的相关性来进行杂波对消,即求取时域回波的协方差矩阵,然后利用特征分解和主元分析法获得地杂波的估计值,最后用原始数据减去估计值,达到杂波抑制的效果。
然而,上述时域杂波抑制方法存在回波信号能量损失大的缺点,针对这一问题,本文将回波信号进行时频分析,研究利用复数据经验模态分解(CEMD)进行杂波抑制,从能量的角度选择微动信号的本征模态函数(IMF)分量对微动信号进行重构来抑制旋翼微动目标回波中的地杂波,并与MTI杂波抑制方法进行了对比。理论分析和仿真结果均表明该方法既能够有效保留微动信号,又可以有效抑制杂波。……
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