[發明專利]機載雷達雜波抑制方法

無效

• 申請號: 200910022647.3
• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN101561497A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 馮大政;李曉明;李運鋒;向聰;曹洋;王煒;賈建超
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種機載雷達雜波抑制方法，其特征在于包括如下步驟：

1)用均勻線陣結構或面陣經微波合成的等效線陣雷達天線接收N×K的空時二維數據X，同時給出目標信號的空域導向矢量s(ω_s)∈C^N×1和時域導向矢量s(ω_t)∈C^K×1；

2)對接收的空時二維數據X進行空時兩維降維，得到雜波預處理后的M×J(M＜N，J＜K)的空時二維數據X₁，同時得到雜波預處理后的目標信號空域導向矢量s₁(ω_s)∈C^M×1和時域導向矢量s₁(ω_t)∈C^J×1；

3)對雜波預處理得到的空時二維數據X₁和目標信號的空域導向矢量s₁(ω_s)和時域導向矢量s₁(ω_t)作低秩逼近自適應處理，得到濾波后的信號輸出y。

2.根據權利要求1所述的雜波抑制方法，其中步驟2)所述的對接收的空時二維數據X進行空時兩維降維，具體過程如下：

2a)構建N×M維空域變換矩陣T_s，其各列由指向目標信號附近不同方位角的空域導向矢量構成，記為(M＝3)；

2b)構建K×J維時域變換矩陣T_t，其各列由指向目標信號附近不同多普勒通道的時域導向矢量構成，記為(J＝3)；

2c)利用T_s和T_t對接收數據X進行雜波預處理，得到預處理后的數據

2d)利用T_s對空域導向矢量s(ω_s)降維，得到降維后的空域導向矢量該空域導向矢量s₁(ω_s)∈C^M×1；

2e)利用T_t對時域導向矢量s(ω_t)降維，得到降維后的時域導向矢量該時域導向矢量s₁(ω_t)∈C^J×1。

3.根據權利要求1所述的雜波抑制方法，其中步驟3)所述的對雜波預處理得到的空時二維數據X₁和目標信號的空域導向矢量s₁(ω_s)和時域導向矢量s₁(ω_t)作低秩逼近自適應處理，具體過程如下：

3a)最小化雜波功率，構建第1個代價函數：

minu1,v1J(u1,v1)=E{||y1||2}=E{||u1HX1v1||2}]]>

式中，u₁和v₁分別為第1次濾波的兩個濾波器分量，該u₁和v₁滿足E{·}表示期望值；

3b)利用雙迭代方法對第1個代價函數求解，得到濾波器分量u₁和v₁；

3c)利用u₁和v₁對回波信號進行濾波，得到濾波后的信號：

3d)利用Householder矩陣的性質，構建第p(p＝1，2，…，r-1)次降維的空域和時域降維矩陣G_p和H_p：

Gp=[0M-p,IM-p]-[u‾p](2:M-p+1)(u‾p-eM-p)H1-u1,p]]>

Hp=[0J-p,IJ-p]-[v‾p](2:J-p+1)(v‾p-eJ-p)H1-v1,p]]>

式中，和分別為u_p和v_p的歸一化矩陣，u_1，p和v_1，p為和的第一個元素，M為天線陣元個數，J為一個相干處理時間內的脈沖數，e_M-p＝[1，0，…，0]^T為(M-p)×1維的單位列向量，e_J-p＝[1，0，…，0]^T(p＝1，2，…，r-1)為(J-p)×1維的單位列向量，0_M-p＝[0，0，…，0]^T為(M-p)×1維的零向量，0_J-p＝[0，0，…，0]^T為(J-p)×1維的零向量，I_M-p為(M-p)×(M-p)的單位矩陣，I_J-p為(J-p)×(J-p)的單位矩陣；

3e)利用上述空域和時域降維矩陣G_p和H_p對回波信號進行降維，得到第p次降維后的回波信號：式中X_p表示第p-1次降維后的回波信號；

3f)最小化p+1次濾波后的雜波總功率，構建第p+1個代價函數：

minup+1,vp+1J(up+1,vp+1)=E{||Σq=1pyq+yp+1||2}=E{||Σq=1puqHXqvq+uP+1HXp+1vp+1||2}]]>

式中，u_p+1和v_p+1為第p+1次濾波的兩個濾波器分量，并滿足和s_p+1(ω_s)和s_p+1(ω_t)分別為第p次降維后的空域和時域導向矢量；

3g)利用雙迭代方法對第p+1個代價函數進行求解，得到第p+1次濾波的濾波器分量u_p+1和v_p+1；

3h)對第p次降維后的回波信號X_p+1再進行濾波，得到第p+1次濾波后的信號：

yp+1=up+1HXp+1vp+1;]]>

3i)根據第p+1次濾波后的信號y_p+1，計算濾波后的剩余雜波功率：P＝E{||y_p+1||²}；

3j)將計算出的剩余雜波功率P與第一次濾波后的雜波功率P₁＝E{||y₁||²}進行比較，如果該剩余雜波功率遠小于第一次濾波后的雜波功率，則輸出濾波后的信號y＝y₁+y₂+…+y_r，式中r為滿足要求時濾波的次數，反之進行步驟3k)；

3k)重復步驟3d)～步驟3i)，直到剩余雜波功率遠小于第一次濾波后的雜波功率為止，輸出濾波后的信號y＝y₁+y₂+…+y_r。