[發(fā)明專利]一種用于空時自適應(yīng)處理的干擾目標檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210223768.6
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102879767A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊小鵬;劉永旭;龍騰;曾濤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機載相控陣雷達雜波抑制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種非均勻雜波環(huán)境下空時自適應(yīng)處理中的干擾目標檢測方法。?

背景技術(shù)

機載相控陣雷達能實現(xiàn)對地面運動目標的有效檢測，不過處于下視工作狀態(tài)的機載相控陣雷達將面臨比地基雷達更為嚴重的地/海雜波問題。地/海雜波不僅分布范圍廣、強度大，而且呈現(xiàn)出很強的空時耦合特性。空時自適應(yīng)處理（STAP）技術(shù)能充分利用空域和時域信息，對目標信號進行相干積累的同時，將自適應(yīng)空域處理和自適應(yīng)多普勒處理兩者優(yōu)勢結(jié)合起來，在空時域聯(lián)合自適應(yīng)濾除雜波，能獲得更好的主瓣雜波抑制性能，改善對慢速目標的檢測；同時可以對受旁瓣雜波干擾的小目標進行有效的檢測。?

STAP技術(shù)的基礎(chǔ)是利用臨近待檢測距離門的多個訓練樣本對雜波協(xié)方差矩陣進行有效估計，然后計算自適應(yīng)權(quán)值。另外，至少需要大于兩倍系統(tǒng)自由度的均勻訓練樣本（與待檢測距離門數(shù)據(jù)相互獨立且同分布，即I.I.D條件）對協(xié)方差矩陣估計才能保證系統(tǒng)輸出信雜噪比（SINR）損失相對于最優(yōu)性能不超過3dB。但在非均勻雜波環(huán)境下，訓練樣本常常受到干擾目標的污染，從而造成協(xié)方差矩陣估計不準確，導(dǎo)致STAP雜波抑制性能嚴重下降。為了克服這種雜波非均勻性，在STAP中需要利用非均勻檢測器NHD（Nonhomogeneity?Detection）剔除訓練樣本集合中受干擾目標污染的非均勻樣本。廣義內(nèi)積GIP（Generalized?Inner?Products）準則是一種常用的NHD方法，并用于某些特定場景的干擾目標檢測。傳統(tǒng)GIP方法在樣本協(xié)方差矩陣估計準確的條件下，具有較強的干擾目標識別能力，能有效剔除含干擾目標的非均勻訓練樣本。不過目前的NHD算法對干擾目標的識別能力同樣受到干擾目標的影響，譬如當強干擾目標存在訓練樣本集合中時，協(xié)方差矩陣估計存在誤差，這將導(dǎo)致GIP方法性能急劇惡化；而且當多于一個干擾目標存在時，強干擾目標將會屏蔽GIP方法對弱干擾目標的檢測，從而影響剔除受弱干擾目標污染的訓練樣本。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種用于非均勻雜波環(huán)境中空時自適應(yīng)處理的干擾目標檢測方法，解決傳統(tǒng)非均勻檢測器NHD剔除非均勻訓練樣本的性能受干擾目標影響的問題，從而提高非均勻雜波環(huán)境下STAP算法的目標檢測性能。?

本發(fā)明方法是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：?

一種用于空時自適應(yīng)處理的干擾目標檢測方法，包括以下步驟：?

步驟一、基于橢圓長球波函數(shù)的雜波協(xié)方差矩陣估計?

①接收空時雜波數(shù)據(jù)模型?

若將每個雜波距離環(huán)在方位角度θ上分成N_c個間隔為Δθ＝2π/N_c的雜波散射單元，那么第n個陣元的第m個脈沖的第i個雜波散射單元的雜波回波數(shù)據(jù)表示為?

其中n＝0,1，...,N-1,m＝0,1，...,M-1，N為雷達天線陣元數(shù)目，M為發(fā)射脈沖數(shù)目；θ和?表示雜波散射單元的方位角和俯仰角；?和f_t＝βf_s分別為歸一化空間頻率和多普勒頻率，其中β＝2vT_r/d為雜波譜的斜率，d為陣元間距，v為載機飛行速度，f_r為脈沖重復(fù)頻率（PRF），T_r=1/f_r為脈沖重復(fù)時間，a_i(θ)為雜波散射單元的回波信號復(fù)幅度；?

每個距離環(huán)上的雜波回波為N_c個在空間上相互獨立的雜波散射源響應(yīng)之和?