1.一種非均勻雜波環(huán)境下的雷達(dá)雜波抑制方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1,確定機(jī)載雷達(dá),并獲取機(jī)載雷達(dá)的原始雷達(dá)回波數(shù)據(jù)X,然后確定機(jī)載雷達(dá)的時(shí)域滑窗孔徑Kt;
步驟2,初始化:令k∈{1,2,…,K},k表示第k個(gè)多普勒通道,K表示機(jī)載雷達(dá)的原始雷達(dá)回波數(shù)據(jù)X在頻率域包含的多普勒總個(gè)數(shù),k的初始值為1;令l∈{1,2,…,L},l表示第l個(gè)距離門,L表示機(jī)載雷達(dá)的原始雷達(dá)回波數(shù)據(jù)X包含的距離門總個(gè)數(shù),l的初始值為1;
步驟3,依次計(jì)算機(jī)載雷達(dá)第k個(gè)多普勒通道進(jìn)行空時(shí)處理的時(shí)域?qū)蚴噶縎kt,以及機(jī)載雷達(dá)第k個(gè)多普勒通道的最終空時(shí)導(dǎo)向矢量Sk;
步驟4,將第l個(gè)距離門的原始雷達(dá)回波數(shù)據(jù)記為xl,并計(jì)算第l個(gè)距離門的擴(kuò)展雷達(dá)回波數(shù)據(jù)Ql,然后依次計(jì)算第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)Trainl、時(shí)域滑窗后第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)Trainl′,以及第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣Rl;
步驟5,計(jì)算機(jī)載雷達(dá)第k個(gè)多普勒通道、第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)權(quán)值wkl,進(jìn)而依次計(jì)算空時(shí)處理過程后第k個(gè)多普勒通道、第l個(gè)距離門的對(duì)應(yīng)輸出矢量ykl和機(jī)載雷達(dá)第k個(gè)多普勒通道、第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的濾波輸出zkl;
步驟6,令k加1,依次重復(fù)步驟3至步驟5,直到得到機(jī)載雷達(dá)第K個(gè)多普勒通道、第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的濾波輸出zKl,并將此時(shí)得到的機(jī)載雷達(dá)第1個(gè)多普勒通道、第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的濾波輸出z1l至機(jī)載雷達(dá)第K個(gè)多普勒通道、第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的濾波輸出zKl,作為機(jī)載雷達(dá)第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的濾波輸出zl,zl=[z1l z2l … zkl … zKl]H,上標(biāo)H表示共軛轉(zhuǎn)置;
步驟7,令l加1,依次重復(fù)步驟3至步驟6,直到得到機(jī)載雷達(dá)第L個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的濾波輸出zL,并將此時(shí)得到的機(jī)載雷達(dá)第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的濾波輸出zl至機(jī)載雷達(dá)第L個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的濾波輸出zL,作為雜波抑制后機(jī)載雷達(dá)的距離—多普勒雷達(dá)回波數(shù)據(jù)Z,Z=[z1 z2 … zl … zL]。
2.如權(quán)利要求1所述的一種非均勻雜波環(huán)境下的雷達(dá)雜波抑制方法,其特征在于,在步驟1中,所述原始雷達(dá)回波數(shù)據(jù)X為N×M×L維矩陣,N表示機(jī)載雷達(dá)的天線陣面方位向均勻包含的陣元個(gè)數(shù),L表示機(jī)載雷達(dá)的原始雷達(dá)回波數(shù)據(jù)X包含的距離門個(gè)數(shù),M表示機(jī)載雷達(dá)在每個(gè)相干處理周期內(nèi)發(fā)射的脈沖個(gè)數(shù);
所述機(jī)載雷達(dá)的時(shí)域滑窗孔徑Kt,其滿足條件為:
2×(M-Kt+1)≥2×Kt×N
或者Kt為整數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種非均勻雜波環(huán)境下的雷達(dá)雜波抑制方法,其特征在于,在步驟3中,所述機(jī)載雷達(dá)第k個(gè)多普勒通道進(jìn)行空時(shí)處理的時(shí)域?qū)蚴噶縎kt,以及所述機(jī)載雷達(dá)第k個(gè)多普勒通道的最終空時(shí)導(dǎo)向矢量Sk,其表達(dá)式分別為:
其中,Ss表示機(jī)載雷達(dá)空時(shí)處理過程中的空域?qū)蚴噶浚?img id="icf0004" file="FDA0001161887370000024.GIF" wi="43" he="47" img-content="drawing" img-format="GIF" orientation="portrait" inline="no" />表示Kronecker乘積,n∈{0,1,2,…,N-1},表示第n個(gè)陣元接收機(jī)載雷達(dá)的脈沖回波數(shù)據(jù)時(shí)相對(duì)第1個(gè)陣元的相位偏移,fs表示機(jī)載雷達(dá)的空域頻率,N表示機(jī)載雷達(dá)天線陣面方位向均勻包含的陣元個(gè)數(shù),上標(biāo)H表示共軛轉(zhuǎn)置,
m∈{0,1,2,…,M-1},M表示機(jī)載雷達(dá)在每個(gè)相干處理周期內(nèi)發(fā)射的脈沖個(gè)數(shù),表示機(jī)載雷達(dá)第m個(gè)脈沖相對(duì)第1個(gè)脈沖的相位偏移,fdk表示機(jī)載雷達(dá)第k個(gè)多普勒通道歸一化的時(shí)域多普勒頻率,且fdk=k-1/K;機(jī)載雷達(dá)的滑窗時(shí)域孔徑Kt遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M,則將機(jī)載雷達(dá)第k個(gè)多普勒通道進(jìn)行空時(shí)處理的時(shí)域?qū)蚴噶縎kt中第1到第Kt個(gè)元素,作為機(jī)載雷達(dá)第k個(gè)多普勒通道進(jìn)行空時(shí)處理的優(yōu)化時(shí)域?qū)蚴噶縎′kt,S′kt=Skt[1:Kt]。
4.如權(quán)利要求1所述的一種非均勻雜波環(huán)境下的雷達(dá)雜波抑制方法,其特征在于,步驟4的具體過程為:
首先,將第l個(gè)距離門的原始雷達(dá)回波數(shù)據(jù)xl,其維度為N×M,表達(dá)式為:
xl=[x′1l x′2l … x′ml … x′Ml]
其中,x′ml表示第m個(gè)脈沖、第l個(gè)距離門的原始雷達(dá)回波數(shù)據(jù),且是N×1維列矢量;在滿足且Kt為整數(shù)的條件下任意取一個(gè)整數(shù)r,作為機(jī)載雷達(dá)的時(shí)域滑窗孔徑值,進(jìn)而對(duì)第l個(gè)距離門的原始雷達(dá)回波數(shù)據(jù)xl進(jìn)行孔徑值為r的時(shí)域滑窗,得到第l個(gè)距離門的擴(kuò)展雷達(dá)回波數(shù)據(jù)Ql,維度為Nr×V,其表達(dá)式為:
Ql=[q1l q2l … qvl … qVl]
其中,Nr=N×r,V表示第l個(gè)距離門的擴(kuò)展雷達(dá)回波數(shù)據(jù)Ql包含的樣本個(gè)數(shù),V=M-r+1;qvl表示第v個(gè)樣本、第l個(gè)距離門的擴(kuò)展雷達(dá)回波數(shù)據(jù),
qvl=[x′vl x′(v+1)l … x′(v+r-1)l]H,x′vl表示第v個(gè)樣本、第l個(gè)距離門的原始雷達(dá)回波數(shù)據(jù),上標(biāo)H表示共軛轉(zhuǎn)置,v=1,2,…,V;所述第v個(gè)樣本與對(duì)機(jī)載雷達(dá)的原始雷達(dá)回波數(shù)據(jù)X進(jìn)行滑窗的起始脈沖編號(hào)對(duì)應(yīng);
根據(jù)第l個(gè)距離門的原始雷達(dá)回波數(shù)據(jù)xl,分別將第l-1個(gè)距離門的原始雷達(dá)回波數(shù)據(jù)xl-1、將第l+1個(gè)距離門的原始雷達(dá)回波數(shù)據(jù)xl+1,進(jìn)而得到第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)Trainl,Trainl=[xl-1 xl+1],其維度為N×M×2;
然后,對(duì)第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)Trainl中包含的所有元素分別進(jìn)行孔徑值為r的時(shí)域滑窗,得到時(shí)域滑窗后第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)Trainl′,維度為Nr×2V,Nr=N×r;Trainl′=[Ql-1 Ql+1],Ql-1表示第l-1個(gè)距離門的擴(kuò)展雷達(dá)回波數(shù)據(jù),Ql+1表示第l+1個(gè)距離門的擴(kuò)展雷達(dá)回波數(shù)據(jù);
最后,根據(jù)時(shí)域滑窗后第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)Trainl′,計(jì)算第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣Rl,其表達(dá)式為:
5.如權(quán)利要求1所述的一種非均勻雜波環(huán)境下的雷達(dá)雜波抑制方法,其特征在于,在步驟5中,所述機(jī)載雷達(dá)第k個(gè)多普勒通道、第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)權(quán)值wkl,其計(jì)算式為:
其中,Rl表示第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣,Sk表示機(jī)載雷達(dá)第k個(gè)多普勒通道的最終空時(shí)導(dǎo)向矢量,上標(biāo)H表示共軛轉(zhuǎn)置,上標(biāo)-1表示求逆操作;
根據(jù)機(jī)載雷達(dá)第k個(gè)多普勒通道空時(shí)處理的時(shí)域?qū)蚴噶縎kt和空時(shí)處理過程后第k個(gè)多普勒通道、第l個(gè)距離門的對(duì)應(yīng)輸出矢量ykl,計(jì)算得到機(jī)載雷達(dá)第k個(gè)多普勒通道、第l個(gè)距離門對(duì)應(yīng)的濾波輸出zkl,其表達(dá)式為:
zkl=y(tǒng)kl×conj(Skt[1:V])
其中,conj[·]表示取共軛操作,Skt[1:V]表示取機(jī)載雷達(dá)第k個(gè)多普勒通道空時(shí)處理的時(shí)域?qū)蚴噶縎kt中第1到第V個(gè)元素構(gòu)成的矢量;V表示第l個(gè)距離門的擴(kuò)展雷達(dá)回波數(shù)據(jù)Ql包含的樣本個(gè)數(shù);ykl表示空時(shí)處理過程后第k個(gè)多普勒通道、第l個(gè)距離門的對(duì)應(yīng)輸出矢量,Ql表示第l個(gè)距離門的擴(kuò)展雷達(dá)回波數(shù)據(jù),同時(shí)將第l個(gè)距離門的擴(kuò)展雷達(dá)回波數(shù)據(jù)作為空時(shí)處理過程中第l個(gè)距離門的輸入數(shù)據(jù)。