本發(fā)明涉及一種基于自適應(yīng)平衡加載的雜波譜配準(zhǔn)補(bǔ)償方法，屬于機(jī)載雷達(dá)雜波補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

機(jī)載雷達(dá)在下視工作過程中，常常面臨著比較嚴(yán)重的非均勻雜波環(huán)境，一方面是由于地形的高低起伏變化引起的；另一方面是由于不同的陣列放置方式或者不同的陣列幾何構(gòu)型造成的。典型的非正側(cè)視陣列機(jī)載雷達(dá)，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的距離依賴性，表現(xiàn)為近程雜波的功率譜隨距離單元的變化而劇烈的變化。此時(shí)，最大似然估計(jì)的方法在非均勻的環(huán)境下無法再準(zhǔn)確地估計(jì)出待檢測距離單元的雜波協(xié)方差矩陣，從而導(dǎo)致傳統(tǒng)的空時(shí)自適應(yīng)處理(Space-time Adaptive Processing，簡稱STAP)算法的雜波抑制效果嚴(yán)重惡化。因此，在非正側(cè)視陣列環(huán)境下，如何準(zhǔn)確地估計(jì)待檢測單元的雜波協(xié)方差矩陣是STAP技術(shù)需要研究和解決的核心問題。

目前，解決近程雜波距離依賴性問題的主要思路是進(jìn)行配準(zhǔn)和補(bǔ)償，如多普勒頻移補(bǔ)償法(DW)、角度多普勒補(bǔ)償法(ADC)、基于配準(zhǔn)的雜波譜補(bǔ)償方法(RBC)等。DW算法屬于多普勒一維平移，利用雷達(dá)平臺慣導(dǎo)系統(tǒng)提供的參數(shù)，計(jì)算出各距離單元的雜波多普勒頻率，然后沿多普勒頻率軸，將待補(bǔ)償距離單元的空時(shí)雜波譜向參考距離單元的空時(shí)雜波譜方向平移，使得平移后在該方向兩者的多普勒頻率相同，從而減小雜波譜展寬程度，以降低雜波非均勻性；ADC算法則屬于二維平移，是以參考距離單元的雜波譜中心為基準(zhǔn)，將各待補(bǔ)償單元的雜波譜中心分別沿波束和多普勒方向移動，使得平移后各單元的雜波譜中心與參考單元的雜波譜中心重合，改善雜波距離維分布的非均勻性。但是，這些補(bǔ)償方法都是利用譜平移的思想，只能實(shí)現(xiàn)對主雜波點(diǎn)的單點(diǎn)補(bǔ)償，使雜波譜在一點(diǎn)處重合，這在實(shí)測環(huán)境較為復(fù)雜的實(shí)際應(yīng)用中較難實(shí)現(xiàn)，且對誤差非常敏感。

基于配準(zhǔn)的雜波譜補(bǔ)償方法能夠在全譜域?qū)﹄s波譜進(jìn)行配準(zhǔn)，是一種有效的補(bǔ)償方法，但仍存在一些不足。RBC方法是通過對各訓(xùn)練單元數(shù)據(jù)的重構(gòu)和變換，使各訓(xùn)練單元和參考距離單元的雜波特性趨于一致，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全譜域的補(bǔ)償。然而，RBC補(bǔ)償算法在重構(gòu)各距離單元數(shù)據(jù)時(shí)會產(chǎn)生較大的誤差，尤其在近程雜波距離單元，誤差更為明顯，且參考距離單元的估計(jì)誤差將直接導(dǎo)致各訓(xùn)練單元的配準(zhǔn)精度降低，RBC補(bǔ)償方法性能下降。RBC補(bǔ)償算法為現(xiàn)有技術(shù)，此外，如文獻(xiàn)(劉錦輝,廖桂生,李明.距離模糊下的機(jī)載非正側(cè)面陣?yán)走_(dá)雜波補(bǔ)償新方法[J].電子學(xué)報(bào),2011,39(9):2060-2066.)所述，機(jī)載非正側(cè)面陣?yán)走_(dá)雜波譜補(bǔ)償新方法是一種基于RBC雜波補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)算法，該方法增加了對遠(yuǎn)程雜波數(shù)據(jù)的約束保護(hù)，在補(bǔ)償近程雜波距離依賴性的同時(shí)，保證遠(yuǎn)程雜波的空時(shí)分布不發(fā)生改變。但是該方法在數(shù)據(jù)重構(gòu)過程中仍然存在雜波協(xié)方差矩陣估計(jì)值誤差較大的問題，在配準(zhǔn)補(bǔ)償過程中無法有效提高RBC補(bǔ)償算法的配準(zhǔn)精度。

因此，如何減小數(shù)據(jù)重構(gòu)過程中存在的雜波協(xié)方差矩陣估計(jì)誤差，提高對各距離單元尤其是參考距離單元的雜波協(xié)方差矩陣估計(jì)的準(zhǔn)確度是該算法需要研究和解決的重要問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于自適應(yīng)平衡加載的雜波譜配準(zhǔn)補(bǔ)償方法，解決現(xiàn)有的方法如何減小數(shù)據(jù)重構(gòu)過程中存在的雜波協(xié)方差矩陣估計(jì)誤差，提高對各距離單元尤其是參考距離單元的雜波協(xié)方差矩陣估計(jì)的準(zhǔn)確度的問題，通過有效的自適應(yīng)平衡加載，將平滑樣本數(shù)據(jù)和訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)分別進(jìn)行自適應(yīng)平衡加載，提高對協(xié)方差矩陣估計(jì)的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：

一種基于自適應(yīng)平衡加載的雜波譜配準(zhǔn)補(bǔ)償方法，包括以下步驟：

步驟1、將機(jī)載雷達(dá)第l個距離單元的NK×1維的回波數(shù)據(jù)X_l重新排列成N×K維的矩陣

步驟2、取空域子孔徑為G，時(shí)域子孔徑為J，對步驟1所得矩陣進(jìn)行空時(shí)子孔徑平滑，得到(N-G+1)(K-J+1)個平滑樣本矩陣Q_s,t；

步驟3、利用步驟2所得(N-G+1)(K-J+1)個平滑樣本矩陣Q_s,t獲得該訓(xùn)練距離單元在子孔徑下的協(xié)方差矩陣估計(jì)

步驟4、對步驟3所得各個訓(xùn)練距離單元的協(xié)方差矩陣估計(jì)進(jìn)行自適應(yīng)平衡加載，獲得加載后的各訓(xùn)練距離單元雜波協(xié)方差矩陣

步驟5、設(shè)定第l個訓(xùn)練距離單元上有P個雜波離散點(diǎn)均勻的分布在其角度多普勒分布曲線上，利用步驟4所得雜波協(xié)方差矩陣計(jì)算離散點(diǎn)處的Capon譜作為該點(diǎn)的幅度值，以計(jì)算求得該點(diǎn)處的雜波散射系數(shù)；

步驟6、利用步驟5計(jì)算出的雜波散射系數(shù)重構(gòu)數(shù)據(jù)，獲得重構(gòu)后的雜波數(shù)據(jù)和雜波協(xié)方差矩陣；

步驟7、以步驟6所得重構(gòu)的雜波協(xié)方差矩陣求解獲得變換矩陣T_l；

步驟8、利用步驟7中得到的變換矩陣T_l，對各個訓(xùn)練距離單元進(jìn)行變換，得到樣本數(shù)據(jù)，并估計(jì)獲得待檢測距離單元的雜波協(xié)方差矩陣

步驟9、對步驟8所得雜波協(xié)方差矩陣再次進(jìn)行自適應(yīng)平衡加載，得到加載后的待檢測單元雜波協(xié)方差矩陣估計(jì)值R₀。

進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟4對所得各個訓(xùn)練距離單元的協(xié)方差矩陣自適應(yīng)平衡加載，具體包括：

步驟41、取加權(quán)系數(shù)α作為度量子孔徑平滑樣本雜波向量的統(tǒng)計(jì)一致性因子；

步驟42、對步驟3所得各個訓(xùn)練距離單元的協(xié)方差矩陣進(jìn)行自適應(yīng)平衡加載；

步驟43、獲得加載后的各個訓(xùn)練距離單元的雜波協(xié)方差矩陣

進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟41中，加權(quán)系數(shù)α采用公式計(jì)算：

其中，n為參與估計(jì)的樣本個數(shù)，即n＝(N-G+1)(K-J+1)；為協(xié)方差矩陣估計(jì)；M_(s,t)＝V(Q_s,t)V(Q_s,t)^H；其中，M_(s,t)為該訓(xùn)練距離單元的各個子孔徑平滑樣本的雜波協(xié)方差矩陣；其中(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，V(·)表示將矩陣的后一列放在前一列的下面變換成一個列矢量。

進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟4中，所獲得加載后的各個訓(xùn)練距離單元的雜波協(xié)方差矩陣為：

其中，α為加權(quán)系數(shù)；I為單位矩陣；為協(xié)方差矩陣估計(jì)。

進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟8中，估計(jì)獲得待檢測距離單元的雜波協(xié)方差矩陣為：

其中，Y_l為配準(zhǔn)補(bǔ)償后的樣本數(shù)據(jù)，且Y_l＝T_lX_l，l∈[-L,L],l≠0；T_l為變換矩陣；2L為訓(xùn)練單元的總個數(shù)，L則為左右兩邊各取訓(xùn)練單元的個數(shù)；X_l為第l個距離單元的原始回波數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟9對步驟8所得雜波協(xié)方差矩陣再次進(jìn)行自適應(yīng)平衡加載，具體包括：

步驟91、取加權(quán)系數(shù)α′作為度量配準(zhǔn)補(bǔ)償后的訓(xùn)練距離單元樣本雜波向量的統(tǒng)計(jì)一致性因子；

步驟92、對步驟8所得雜波協(xié)方差矩陣進(jìn)行自適應(yīng)平衡加載；

步驟93、獲得加載后的待檢測單元雜波協(xié)方差矩陣估計(jì)值R₀。

進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟91中，加權(quán)系數(shù)α′采用公式計(jì)算：

其中，M_l′為第l個訓(xùn)練距離單元的雜波協(xié)方差矩陣，其大小為Y_l為各訓(xùn)練距離單元配準(zhǔn)補(bǔ)償后的樣本數(shù)據(jù)；且n＝2L，其中n為訓(xùn)練單元的總個數(shù)，L則為左右兩邊各取訓(xùn)練單元的個數(shù)；為待檢測距離單元的雜波協(xié)方差矩陣。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，能產(chǎn)生如下技術(shù)效果：

本發(fā)明提供的基于自適應(yīng)平衡加載的雜波譜配準(zhǔn)補(bǔ)償方法，首先，在重構(gòu)訓(xùn)練距離單元和參考距離單元數(shù)據(jù)時(shí)，對子孔徑平滑樣本數(shù)據(jù)估計(jì)出的雜波協(xié)方差矩陣進(jìn)行自適應(yīng)平衡加載，提高對各訓(xùn)練距離單元尤其是參考距離單元的雜波協(xié)方差矩陣估計(jì)的準(zhǔn)確度，改善配準(zhǔn)精度。

其次，在利用重構(gòu)補(bǔ)償后的訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)估計(jì)待檢測單元的協(xié)方差矩陣時(shí)，再次采用自適應(yīng)平衡加載，進(jìn)一步提高待檢測距離單元的雜波協(xié)方差矩陣估計(jì)的準(zhǔn)確度，有效提高RBC補(bǔ)償算法的性能。

并且，本發(fā)明在進(jìn)行自適應(yīng)平衡加載時(shí)，加權(quán)系數(shù)α是用來度量子孔徑平滑樣本的或訓(xùn)練樣本雜波向量的統(tǒng)計(jì)一致性因子，它反映了各個樣本的穩(wěn)定性，能夠度量出各個樣本數(shù)據(jù)偏離估計(jì)平均值的程度。若偏離均值較少，則其統(tǒng)計(jì)一致性較好，不同訓(xùn)練樣本之間的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，用來估計(jì)的統(tǒng)計(jì)特性較為準(zhǔn)確；反之，若偏離均值較大，則其統(tǒng)計(jì)一致性也較差，不同的訓(xùn)練樣本之間的關(guān)聯(lián)性較弱，估計(jì)出的雜波協(xié)方差矩陣失真也較大。因此，在雜波距離依賴性較為嚴(yán)重的近程雜波中，統(tǒng)計(jì)一致性因子α?xí)S著訓(xùn)練樣本的穩(wěn)定性的變化而自適應(yīng)地變化，能夠更加準(zhǔn)確地估計(jì)出各個距離單元的雜波協(xié)方差矩陣，使得后續(xù)的數(shù)據(jù)重構(gòu)和配準(zhǔn)效果更加精確。

因此，通過進(jìn)行自適應(yīng)平衡加載，提高單個距離環(huán)雜波協(xié)方差矩陣的估計(jì)精度，獲得更加準(zhǔn)確的各距離單元重構(gòu)數(shù)據(jù)，尤其是提高了參考距離單元重構(gòu)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。此方法在主瓣區(qū)和旁瓣區(qū)的性能均有明顯改善，能有效提高機(jī)載雷達(dá)對慢速目標(biāo)的檢測能力，能有效提高機(jī)載雷達(dá)對慢速目標(biāo)的檢測能力，具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于自適應(yīng)平衡加載的雜波譜配準(zhǔn)補(bǔ)償方法的流程圖。

圖2為非正側(cè)視陣列機(jī)載雷達(dá)的幾何構(gòu)型示意圖。

圖3為當(dāng)雷達(dá)斜距分別為8km，12km，30km，50km，80km，150km時(shí)，前視陣的雜波譜方位多普勒圖。

圖4為當(dāng)雷達(dá)斜距分別為8km，12km，30km，50km，80km，150km時(shí)，前視陣的雜波譜特征值的變化情況。

圖5為分別采用直接處理、RBC補(bǔ)償方法和本發(fā)明方法進(jìn)行處理的雜波功率譜對比圖。

圖6(a)為主瓣方向?yàn)?0度時(shí)，采用OPT最優(yōu)處理算法、RBC補(bǔ)償方法和本發(fā)明方法時(shí)的改善因子對比圖。圖6(b)為主瓣方向?yàn)?0度時(shí)，采用OPT最優(yōu)處理算法、RBC補(bǔ)償方法和本發(fā)明方法時(shí)的改善因子對比圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述。

假設(shè)雷達(dá)天線為N個陣元的均勻線陣，陣元間距為d，載機(jī)以速度V沿X軸方向飛行，天線陣列與速度方向的夾角為θ_P，其陣列幾何構(gòu)型如圖2所示。

設(shè)載機(jī)距離地面的高度為H，設(shè)斜距為R_c的距離環(huán)上方位角為θ的雜波散射點(diǎn)為P。第l個距離環(huán)所對應(yīng)的雜波樣本數(shù)據(jù)可以看作是由N_a個雜波散射點(diǎn)疊加組成的。對于方位角為θ_i的散射點(diǎn)，其第l個距離門的雜波數(shù)據(jù)可以表示為：

公式(1)中表示Kronecker積，β(l,i)表示該散射點(diǎn)的復(fù)幅度，N_n表示NK×1維的零均值高斯噪聲矢量，s_s(l,i)和s_t(l,i)分別表示該雜波散射點(diǎn)對應(yīng)的空間導(dǎo)向矢量和時(shí)間導(dǎo)向矢量，且分別滿足：

其中，式(2)、(3)中的(·)^T表示矩陣的轉(zhuǎn)置，f_r為脈沖重復(fù)頻率，f_s(l,i)和f_d(l,i)分別為空間頻率和多普勒頻率，分別滿足：

其中，λ表示雷達(dá)的工作波長，為第l個距離門的高低角。

忽略地球曲率的影響，可推算出空域錐角和歸一化多普勒頻率之間的關(guān)系表達(dá)式為

其中，f_dm為雜波的最大多普勒頻率，其大小為

由以上關(guān)系表達(dá)式可知，當(dāng)θ_P為0到90度時(shí)，雜波空域錐角和多普勒頻率之間呈現(xiàn)橢圓分布；當(dāng)θ_P為90度，即前視陣時(shí)，雜波空域錐角和多普勒頻率之間呈現(xiàn)圓形分布。圖3給出了當(dāng)雷達(dá)斜距分別為8km，12km，30km，50km，80km，150km時(shí)，前視陣的雜波譜方位多普勒圖，由圖3可知，雜波譜隨距離變化而變化，且在近程的變化較為劇烈，而在遠(yuǎn)程變化相對緩慢直至收斂。圖4給出了不同斜距下雜波譜特征值的變化情況，從圖4也可以看出，近程雜波譜的特征值變化較大，而在遠(yuǎn)程距離單元的雜波譜特征值趨于相似，驗(yàn)證了近程雜波的距離依賴性。

本發(fā)明提供了一種基于自適應(yīng)平衡加載的RBC雜波補(bǔ)償方法解決上述近程雜波距離依賴性問題，該方法的整體框架如圖1所示，具體包括以下步驟：

步驟1、首先在待檢測距離單元前后各取L個距離單元作為訓(xùn)練距離單元，取第L個訓(xùn)練距離單元作為參考距離單元。將機(jī)載雷達(dá)第l個距離單元的NK×1維的回波數(shù)據(jù)X_l重新排列成N×K維的矩陣，即

步驟2、取空域子孔徑為G，時(shí)域子孔徑為J，對進(jìn)行空時(shí)子孔徑平滑，則可以得到(N-G+1)(K-J+1)個平滑樣本矩陣Q_s,t∈C^G×J，

步驟3、利用步驟2中平滑得到的(N-G+1)(K-J+1)個樣本數(shù)據(jù)可以獲得該訓(xùn)練距離單元在子孔徑下的協(xié)方差矩陣估計(jì)

其中，(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，V(·)表示將矩陣的后一列放在前一列的下面變換成一個列矢量。

步驟4、在上述步驟3的處理過程中，重構(gòu)的雜波協(xié)方差矩陣依然存在較大的誤差，在近程雜波距離單元誤差則更為明顯。為了使各訓(xùn)練距離單元估計(jì)的雜波協(xié)方差矩陣更加準(zhǔn)確，本發(fā)明提出對各個訓(xùn)練距離單元中通過平滑樣本估計(jì)得到的協(xié)方差矩陣進(jìn)行自適應(yīng)平衡加載。自適應(yīng)平衡加載的步驟包括：

步驟41、取加權(quán)系數(shù)α作為度量子孔徑平滑樣本雜波向量的統(tǒng)計(jì)一致性因子，即：

其中，M_(s,t)＝V(Q_s,t)V(Q_s,t)^H，n為參與估計(jì)的樣本個數(shù)，這里n＝(N-G+1)(K-J+1)。M_(s,t)為該訓(xùn)練距離單元的各個子孔徑平滑樣本的雜波協(xié)方差矩陣；其中(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，V(·)表示將矩陣的后一列放在前一列的下面變換成一個列矢量。

步驟42、對各距離單元通過平滑樣本估計(jì)得到的協(xié)方差矩陣進(jìn)行自適應(yīng)平衡加載，即，

步驟43、各樣本單元通過有效的自適應(yīng)平衡加載，即可獲得更加準(zhǔn)確的各距離單元雜波協(xié)方差矩陣

步驟5、假設(shè)第l個距離單元上有P個雜波離散點(diǎn)均勻的分布在其角度多普勒分布曲線上，使用步驟4估計(jì)的雜波協(xié)方差矩陣計(jì)算這些點(diǎn)處的Capon譜，以此作為這些點(diǎn)的幅度值，進(jìn)而求得該點(diǎn)處的雜波散射系數(shù)，即：

其中，表示第i個散射點(diǎn)子孔徑平滑后的空時(shí)導(dǎo)向矢量，

步驟6、利用步驟5計(jì)算出的雜波散射系數(shù)根據(jù)式(1)可以獲得更加精確的重構(gòu)數(shù)據(jù)，即雜波數(shù)據(jù)和雜波協(xié)方差矩陣分別為：

其中，W(l,i,p)∈C^NK×1表示空時(shí)平面上某一離散點(diǎn)處的空時(shí)導(dǎo)向矢量，且

步驟7、為了使第l個訓(xùn)練距離單元與參考距離單元的雜波統(tǒng)計(jì)特性相一致，需利用重構(gòu)的距離單元數(shù)據(jù)求解變換矩陣T_l，并利用變換矩陣T_l對各訓(xùn)練距離單元的重構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練距離單元向參考距離單元的配準(zhǔn)。

設(shè)為參考距離單元通過步驟6重構(gòu)的雜波協(xié)方差矩陣，求解變換矩陣T_l∈C^NK×NK，使之滿足：

此優(yōu)化函數(shù)可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為，

其中，V_l∈C^NK×NK和Λ_l∈C^NK×NK為對進(jìn)行特征值分解得到的特征矢量矩陣和特征值矩陣；V_L∈C^NK×NK和Λ_L∈C^NK×NK為對進(jìn)行特征值分解得到的特征矢量矩陣和特征值矩陣。

步驟8、利用步驟7中得到的變換矩陣T_l，對各個訓(xùn)練距離單元進(jìn)行變換，得到樣本數(shù)據(jù)Y_l＝T_lX_l，l∈[-L,L],l≠0，并估計(jì)待檢測距離單元的雜波協(xié)方差矩陣為：

步驟9、對待檢測距離單元的雜波協(xié)方差矩陣再次進(jìn)行相應(yīng)的自適應(yīng)平衡加載，降低各訓(xùn)練距離單元雜波譜的距離依賴性，得到更加準(zhǔn)確的待檢測單元雜波協(xié)方差矩陣估計(jì)值R₀。自適應(yīng)平衡加載的步驟包括：

步驟91、取加權(quán)系數(shù)α′作為度量配準(zhǔn)補(bǔ)償后的訓(xùn)練單元樣本雜波向量的統(tǒng)計(jì)一致性因子，即

其中，M_l′為第l個訓(xùn)練距離單元的雜波協(xié)方差矩陣，其大小為Y_l為各訓(xùn)練距離單元配準(zhǔn)補(bǔ)償后的樣本數(shù)據(jù)。且n＝2L，其中n為訓(xùn)練單元的總個數(shù)，L則為左右兩邊各取訓(xùn)練單元的個數(shù)。

步驟92、對各訓(xùn)練距離單元通過平滑樣本估計(jì)得到的協(xié)方差矩陣進(jìn)行自適應(yīng)平衡加載，即，

步驟93、各訓(xùn)練距離單元進(jìn)行有效的自適應(yīng)平衡加載，此時(shí)的樣本數(shù)據(jù)為配準(zhǔn)補(bǔ)償后的各個訓(xùn)練單元的雜波數(shù)據(jù)。通過均衡抑制訓(xùn)練距離單元的非均勻性，降低各距離單元雜波譜的距離依賴性，得到更加準(zhǔn)確的待檢測單元雜波協(xié)方差矩陣估計(jì)值R₀。

根據(jù)以上步驟即可得到更加精確的待檢測單元雜波協(xié)方差矩陣估計(jì)值R₀，有效的抑制了近程雜波的距離依賴性，具有更好的地面雜波抑制效果。

綜上所述，本發(fā)明的基于自適應(yīng)平衡加載的RBC雜波補(bǔ)償方法針對現(xiàn)有RBC補(bǔ)償算法進(jìn)行改進(jìn)，提高了配準(zhǔn)精度，對待檢測距離單元雜波協(xié)方差矩陣估計(jì)更加準(zhǔn)確，可以有效改善非正側(cè)視陣中雜波距離依賴性問題，提高RBC補(bǔ)償算法的性能。

為驗(yàn)證本發(fā)明方法的性能，以載機(jī)的偏航角為90度時(shí)的機(jī)載相控陣?yán)走_(dá)作為仿真平臺進(jìn)行仿真。具體參數(shù)為：雷達(dá)的發(fā)射波長λ＝0.32m，天線間距d＝0.5λ，飛行速度為v＝130m/s，脈沖重復(fù)頻率為f_r＝2v/d，采樣距離環(huán)之間的間距為ΔR＝10m，載機(jī)飛行的高度為H＝6000m。接收天線為均勻線陣，陣元數(shù)N＝10，接收脈沖數(shù)目K＝12。在上述參數(shù)條件下，圖5和圖6(a)和(b)分別展示了雜波功率譜和改善因子的仿真結(jié)果對比。

圖5給出了采用直接處理SMI方法、RBC補(bǔ)償方法和本發(fā)明方法處理之后的雜波功率譜對比圖，從圖中可以看出，SMI雜波功率譜的空時(shí)二維分布多普勒展寬較為嚴(yán)重。RBC方法選取參與訓(xùn)練的最大距離單元作為參考距離單元，將待檢測單元和其他訓(xùn)練單元的雜波特性補(bǔ)償?shù)脚c參考單元的分布特性一致，在一定程度上削弱雜波距離依賴的影響。而本發(fā)明方法把待檢測單元及參與訓(xùn)練的估計(jì)單元的雜波協(xié)方差矩陣在進(jìn)行補(bǔ)償前后都進(jìn)行自適應(yīng)平衡加載方法進(jìn)行處理，使得最終估計(jì)出的待檢測距離單元的統(tǒng)計(jì)特性更加準(zhǔn)確。

圖6(a)和(b)分別給出了主瓣方向?yàn)?0度和30度時(shí)，采用OPT最優(yōu)處理算法、RBC補(bǔ)償方法和本發(fā)明方法時(shí)的改善因子對比圖。從圖6(a)和(b)可以看出，與RBC補(bǔ)償算法相比，本發(fā)明改進(jìn)方法的改善因子在主瓣區(qū)和旁瓣區(qū)的性能都要優(yōu)于RBC補(bǔ)償算法，平均有3.88dB的改善，最高達(dá)到7.53dB的改善，改善效果較為明顯，有效提高了RBC補(bǔ)償算法的性能，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果有力地驗(yàn)證了本發(fā)明所提改進(jìn)算法的優(yōu)勢。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。