[發明專利]機載MIMO雷達三維波束空間的部分聯合雜波抑制方法

無效

• 申請號: 201410171717.2
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN103954942A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 馮大政;向平葉;呂暉;周延;解虎;肖春寶;白登潘
• 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: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.一種機載MIMO雷達三維波束空間的部分聯合雜波抑制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.利用機載MIMO雷達天線接收空時數據，得到空時數據矢量x表達式并且構建目標的空時二維導向矢量b(f_s,0,f_d,0)；

步驟2.利用三維離散傅里葉變換將空時數據矢量x由陣元-脈沖域變換到三維波束域；空時數據矢量x在三維波束域中稱為三維波束；

步驟3.構造降維矩陣P，利用降維矩陣P對三維波束域中的三維波束進行部分聯合自適應處理，得到降維后的空時數據矢量z和降維后的目標空時二維導向矢量c(f_s,0,f_d,0)；

步驟4.根據線性約束最小方差準則，即在保證目標信號增益一定的前提下最小化輸出的雜波和噪聲功率，利用降維后的空時數據矢量z和降維后的目標空時二維導向矢量c(f_s,0,f_d,0)構建降維空時自適應處理的代價函數；根據降維空時自適應處理的代價函數計算降維處理器的權矢量w；

步驟5.利用降維處理器的權矢量w對機載MIMO雷達天線接收的空時數據矢量x進行加權求和，得到經過雜波抑制的空時數據。

2.根據權利要求1所述的一種機載MIMO雷達三維波束空間的部分聯合雜波抑制方法，其特征在于，步驟1包括以下子步驟：

1a)設定在一個相干處理間隔內，機載MIMO雷達天線的M個發射陣元同時輻射由K個脈沖組成的脈沖串波形，并且M個發射陣元發射的M個發射波形相互正交，在N個接收陣元的每一個接收陣元處，用M個參考發射信號對K個脈沖周期的回波數據進行匹配濾波，將所有匹配濾波器的輸出排列成如下MNK×1維空時數據矢量，得到空時數據矢量x表達式為下式：

x=∫0πρ(θ)b(fs,fd)dθ+xw]]>

其中，空時數據矢量x的維數為MNK×1維，是服從零均值復高斯分布的雜波散射系數；表示歸一化雜波多普勒頻率，T_r為脈沖重復周期，λ為雷達天線工作波長，v為載機速度，θ表示觀測地面的方位角，為俯仰角；表示歸一化雜波空間頻率；b(fs,fd)=ad(fd)⊗at(fs)⊗ar(fs)]]>為空時數據x中的雜波的空時二維導向矢量，其中a_t(f_s)＝[1?exp(j2πf_sα)…exp(j2πf_sα(M-1))]^T為M×1維發射陣列導向矢量，α＝d_T/d_R，M為發射陣元數，N為接收陣元數，K為發射脈沖數，d_T為發射陣元間距，d_R為接收陣元間距；a_r(f_s)＝[1?exp(j2πf_s)…exp(j2πf_s(N-1))]^T為N×1維接收陣列導向矢量，a_d(f_d)＝[1?exp(j2πf_d)…exp(j2πf_d(K-1))]^T為K×1維多普勒導向矢量；表示Kronecker積；是服從0均值，方差為的MNK×1維高斯白噪聲向量，I_MNK代表MNK×MNK單位矩陣，和分別表示輸入雜波功率和噪聲功率，(·)^T表示向量轉置；

1b)構建目標的空時二維導向矢量b(fs,0,fd,0)=ad(fd,0)⊗at(fs,0)⊗ar(fs,0);]]>

其中，a_d(f_d,0)為目標多普勒導向矢量，a_t(f_s,0)為發射陣列導向矢量，a_r(f_s,0)為接收陣列導向矢量，f_d,0為目標的多普勒頻率，f_s,0為目標的歸一化空間頻率，表示Kronecker積。