基于陣元-脈沖域補償?shù)膭蚣铀倨脚_空時自適應處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于空時自適應處理（STAP)相關(guān)的運動補償技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于陣 元-脈沖域補償?shù)墓醇铀倨脚_空時自適應處理方法，本發(fā)明針對平臺加速度引起的雜波譜 展寬問題，可壓窄多普勒譜展寬，使其明顯變窄，提高了 STAP處理的改善因子，進而提高機 載雷達對慢速目標的檢測性能。
【背景技術(shù)】
[0002] 自20世紀80年代以來，空時自適應處理（STAP)技術(shù)被廣泛關(guān)注，作為抑制運動 平臺情況下接收的地物雜波的關(guān)鍵技術(shù)和提高運動目標檢測性能的有效方法，STAP技術(shù) 聯(lián)合了空域自由度（DoF)和時域自由度，可有效抑制多普勒隨方位角變化而變化的地物雜 波。STAP技術(shù)主要針對于搭載在運動平臺上的雷達接收信號，近三十年來，多假設(shè)平臺處于 勻速運動狀態(tài)，然而實際中平臺的運動并非理想的勻速運動。平臺加速運動會導致回波時 域?qū)蚴噶肯辔怀霈F(xiàn)一個與加速度、散射點所在距離和積累脈沖數(shù)有關(guān)的增量項，該增量 導致空時二維雜波譜沿多普勒軸擴散，擴散量隨脈沖數(shù)變化而變化，為時變多普勒譜，而且 雜波譜是空時耦合的。在非正側(cè)面陣情況下，雜波譜還是距離依賴的，呈現(xiàn)非均勻性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提出基于陣元-脈沖域補償?shù)膭蚣铀倨脚_空時自適應處理方 法，能夠抑制平臺加速度導致的地物雜波展寬，進而提高雷達檢測目標性能。為實現(xiàn)上述技 術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。
[0004] 基于陣元-脈沖域補償?shù)膭蚣铀倨脚_空時自適應處理方法包括以下步驟：
[0005] 步驟1，利用架設(shè)在勻加速運動平臺的雷達發(fā)射信號，利用雷達信號接收陣列獲取 回波數(shù)據(jù)矩陣r。，雷達信號接收陣列為由M個陣元組成的均勻線性陣列；
[0006] 步驟2,得出補償因子Bw，
【主權(quán)項】
1. 基于陣元-脈沖域補償?shù)膭蚣铀倨脚_空時自適應處理方法，其特征在于，包括以下 步驟： 步驟1，利用架設(shè)在勻加速運動平臺的雷達發(fā)射信號，利用雷達信號接收陣列獲取回波 數(shù)據(jù)矩陣r。，雷達信號接收陣列為由M個陣元組成的均勻線性陣列； 步驟2,得出補償因子Bw，^ =2^，其中，a表示勻加速運動平臺的加速度，λ。表 雷達發(fā)射信號的載波波長，?；表示雷達發(fā)射信號的脈沖重復周期；利用補償因子Bw和每個 距離單元對應的俯仰角，構(gòu)造大小為MKX L的補償矩陣Τ，其中，L表示雷達的距離單元數(shù)， K表示雷達信號接收陣列接收信號的相干脈沖數(shù)； 步驟3,得出補償后回波數(shù)據(jù)矩陣i; , i; = re〇T，Θ代表Hadamard積；利用補償后回 波數(shù)據(jù)矩陣ξ求出協(xié)方差矩陣的估R,, 步驟4,利用協(xié)方差矩陣的估計食ζ，求出空時自適應處理的最優(yōu)權(quán)矢量Wtjpt;利用最優(yōu) 權(quán)矢量1_對回波數(shù)據(jù)矩陣r。進行空時自適應處理，得出空時自適應處理結(jié)果y (t)。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于陣元-脈沖域補償?shù)膭蚣铀倨脚_空時自適應處理方法，其 特征在于，在步驟2中，所述補償矩陣T為： T = [T(I) T(2). . . T(i). . . T(L)] T(〇 = Ts0Tt(〇 其中，!；是]?行的列向量，向量Ts的每個元素為I ; ?代表Kronecker積，而Tt(i)為：
其中，灼表示雷達的第i距離單元對應的俯仰角，Gtl表示雷達的主波束指向角，Θ p表 示雷達信號接收陣列天線軸與運動平臺運動方向的夾角。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于陣元-脈沖域補償?shù)膭蚣铀倨脚_空時自適 應處理方法，其特征在于，在步驟3中，補償后回波數(shù)據(jù)矩陣？e的展開形式為： ^=(6(1) r(2)…6(/)…r(L))，6(/)表示補償后回波數(shù)據(jù)矩陣fc的第i列；所述 協(xié)方差矩陣的估計&￡為：
其中，i = 1，2,. . .，L，上標H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置。
4.如權(quán)利要求1所述的基于陣元-脈沖域補償?shù)膭蚣铀倨脚_空時自適應處理方法，其 特征在于，所述步驟4的具體子步驟為： (4. 1)得出空時自適應處理的最優(yōu)權(quán)矢量Wtjpt, 1I;，其中，β為常量； (4. 2)利用最優(yōu)權(quán)矢量1_對回波數(shù)據(jù)矩陣r。進行空時自適應處理，得出空時自適應 處理結(jié)果 y (t)，y (t) = W_;rc。
【專利摘要】本發(fā)明屬于STAP相關(guān)的運動補償技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于陣元-脈沖域補償?shù)膭蚣铀倨脚_空時自適應處理方法。其具體步驟為：獲取回波數(shù)據(jù)矩陣rc；得出補償因子Bw；利用補償因子Bw和每個距離單元對應的俯仰角，構(gòu)造補償矩陣T，得出補償后回波數(shù)據(jù)矩陣利用補償后回波數(shù)據(jù)矩陣求出協(xié)方差矩陣的估計利用協(xié)方差矩陣的估計求出空時自適應處理的最優(yōu)權(quán)矢量Wopt；利用最優(yōu)權(quán)矢量Wopt對回波數(shù)據(jù)矩陣rc進行空時自適應處理。
【IPC分類】G01S7-41, G01S7-36, G01S13-02
【公開號】CN104635219
【申請?zhí)枴緾N201510076268
【發(fā)明人】廖桂生, 徐雪菲, 廖瑞乾, 許京偉
【申請人】西安電子科技大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月12日