本文针对脉冲体制的超宽带地表穿透雷达(UWB-SPR) 提出两种在时域中抑制随机射频干扰的滤波方法:波形平均法和中值滤波法,它们属于非参数法。本文第1节对特定频段的随机性RFI进行分析;第2节提出两种算法;第3节对实测的数据进行处理,并根据处理结果对两种算法的性能进行了比较和评估;最后给出了结论。

2、随机射频干扰问题的分析

UWB-SPR一般工作于100~1500MHz频段,常用来获取地下未知目标的信息,目前广泛应用于地质勘探、考古,城市建设、交通、军事等部门。在对机场、高速公路和建筑等城市中物体进行探测时,SPR常处于很复杂的电融干扰环境中容易受到多种射频的干扰,所在雷达信号或数据处理之前,需要对回波数据进行射频干扰抑制的预处理。

目前,UWB-SPR所利用的电磁波,其中心频率多在1GHz左右,3dB处带宽约为1GHz。显然,此频带范围覆盖了GSM 移动通信、电视、GPS、专用的行业通讯等的频段,其中GSM设备的发射和接收信号构成了UWB-SPR冲激回波的主要RFI。这种RFI的功率较高,比如,近距离的手机信号源对UWB-SPR,接收机的干扰功率可达7dBmW ,甚至更高,见图1(a);该图显示了RFI在10-2500MHz范围的分布,其中,最高谱峰(902MHz,7.17dBm)为GSM 移动通信干扰、第2谱峰(91MHz-18.67dBm)和第3谱峰都为调频广播干扰、其它各谱峰为电视干扰。图1所采用的接收天线是TEM 加脊天线,带宽为2.5GHz左右。另外,RFI在回波信号频谱中表现为带宽很窄的尖峰,在时域SAR图像中则为无规则的亮线或亮斑;这些干扰将对系统的后续信号与数据处理,如分层和成像、目标分类带来很大的影响。

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