[發明專利]基于多重頻的非正側面陣機載雷達近程雜波抑制方法

有效

• 申請號: 201310646050.2
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103605114A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 王彤;呂曉雷;代保全;申風陽;劉東東
• 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 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明屬于信號處理技術領域，更進一步涉及雷達雜波抑制方法，可用于抑制機載雷達天線非正側視安置時所造成的空時二維平面內分布的近程雜波。

背景技術

在機載雷達信號處理中，由于雷達信號主瓣的照射會產生很強烈的地雜波，尤其在機載雷達天線非正側視安置時，雜波在空時二維分布中呈現的距離依賴性會造成較強烈的近程雜波。具體來說，在近程的各個距離單元之間俯仰角度變化較大，造成雜波的多普勒頻率會隨著距離單元的變化而產生較為強烈的變化，于是就產生了近程雜波，近程雜波的出現嚴重的破壞了雜波的平穩性，使得無法獲得足夠多的獨立同分布樣本，導致傳統的空時自適應處理（STAP）技術的雜波抑制性能嚴重下降。

目前消除雜波距離依賴性的方法主要有補償類算法、尺度變換類算法、插值類的全譜域算法。

補償類算法是對每個訓練樣本分別進行補償，其主要包括：2001年Kreyenkamp?O和Klemm?R提出的多普勒補償；2001年Pearson?F和Borsari?G提出高階多普勒補償；2007年Melvin?W?and?Davis?M在期刊Aerospace?and?Electronic?Systems上提出的自適應角度多普勒補償；2011年Colone?F提出的角度多普勒補償，這類算法在雜波無距離模糊的情況下均可有效地補償雜波距離依賴性，但當雜波存在距離模糊時這類算法不再適用；

2011年由Ries?P,Lapierre?F?D?and?Verly?J?G在期刊Aerospace?and?Electronic?Systems(AES)上提出的尺度變換類算法采用譜估計的方法，重構待檢測單元的雜波協方差矩陣，然后根據重構出來的雜波協方差矩陣將訓練樣本中的雜波變換到待檢測樣本的雜波空間中，這類算法在雜波存在距離模糊時可有效的補償雜波的距離依賴性，但這類算法運算量較大，不便于實際應用；

劉錦輝等在電子與信息學報中提出的插值類的全譜域算法采用最小二乘技術將訓練樣本的雜波變換到待檢測樣本的雜波空間中，也能夠有效的補償雜波的距離依賴性，但需要估計雜波的空時導向矢量，但是由于誤差的原因估計的空時導向矢量與實際的空時導向矢量會有不可預估的偏差，因此這類算法在存在陣列誤差時雜波抑制性能會大大下降。

發明內容

本發明的目的在于針對上述已有技術的不足，提出了一種基于多重頻的非正側面陣機載雷達近程雜波抑制方法，以避免訓練樣本的距離依賴性，提高雷達回波的距離平穩性，改善雷達系統的雜波抑制性能，降低運算量。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一.技術原理

對于機載雷達來說，通常是通過連續發射幾組不同脈沖重復頻率的波形，來解決目標距離模糊的問題，在一定的時間間隔內，由于這幾組不同脈沖重復頻率回波中相同距離單元的近程雜波具有較高的相關性，故可使用這幾組不同脈沖重復頻率回波中相同距離單元的數據作為訓練樣本來估計雜波的協方差矩陣。針對訓練樣本較少的問題，可通過采用兩自由度的俯仰和差自適應處理技術，減少了準確估計雜波協方差矩陣所需要的訓練樣本個數，通過濾波完成對非正側面陣機載雷達雜波的抑制。

二.技術方案

實現本發明目的的技術步驟包括如下：

（1）獲取近程強雜波的距離單元范圍和多普勒取值范圍：

1a)根據雷達發射的幾種脈沖重復頻率中最大的脈沖重復頻率和帶寬及雷達的飛行高度，計算不模糊距離單元的數值，作為近程強雜波的最大距離單元數值L，并計算出高度線距離單元H，得到近程強雜波的距離單元范圍為H～L；

1b)計算在近程強雜波的距離單元范圍H～L內，每個距離單元主錐面內近程強雜波的多普勒取值范圍；

（2）對雷達接收的I組不同脈沖重復頻率的所有距離單元的回波數據進行俯仰和差波束形成，得到所有脈沖重復頻率要處理的所有距離單元的和差波束數據X₁,X₂...X_i...X_I，其中i＝1,2...I，I是雷達接收的不同脈沖重復頻率的數據的個數；

（3）對近程強雜波的距離單元范圍H～L內的和差波束數據進行濾波：