[發明專利]局部均勻雜波協方差矩陣自適應估計方法

在審

• 申請號: 201510295098.2
• 申請日: 2015-06-02
• 公開（公告）號: CN104849705A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 簡濤;何友;董云龍;關鍵;宋杰;李輝;苗旭炳
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空工程學院
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.局部均勻雜波協方差矩陣自適應估計方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1獲取參考數據，粗略估計不同參考距離單元雜波功率水平；

步驟2依據參考距離單元雜波功率水平估計值，采用數據一致性指標，進行參考數據均勻性判決，并估計雜波組大小和位置；

步驟3根據雜波分組后的局部均勻參考數據，進行雜波協方差矩陣結構的自適應估計，為自適應目標檢測器設計提供依據。

2.根據權利要求1所述的局部均勻雜波協方差矩陣自適應估計方法，其特征在于，所述步驟1具體為：

以待檢測距離單元為中心，在其前后分別連續取一定數量距離單元雜波回波觀測數據，構成R個N×1維的參考數據向量(x_m,m＝1,2,…,R)，其中，N表示雷達接收陣元數與相干脈沖數的乘積；粗略估計所有R個參考距離單元的雜波功率水平即τ^m=xmHxm/N.]]>

3.根據權利要求1所述的局部均勻雜波協方差矩陣自適應估計方法，其特征在于，所述步驟2具體為：

(1)根據雷達距離分辨率和面臨的雜波環境確定最小雜波組大小M₀，以M₀為滑窗長度，構建起止位置分別為k+1和k+M₀的取樣滑窗，設置初始值為k＝1；

(2)根據取樣滑窗中的參考距離單元雜波功率水平估計值計算樣本均值即

μ^k=1M0Σm=k+1k+M0τ^m---(1)]]>

接著，計算樣本方差即

σ^k2=1M0-1Σm=k+1k+M0(τ^m-μ^k)2---(2)]]>

根據樣本均值和樣本方差計算滑窗內數據的均勻性指標h_k，即，

hk=μ^k2/σ^k2---(3)]]>

(3)根據滑窗內數據均勻性指標h_k進行均勻性判決，若滿足

h_k＜α??????????????(4)

則表明滑窗內數據是非均勻的，式(4)中α為非均勻判決門限，可根據實際情況設定，一般需滿足0＜α＜1，并初步設定雜波組內非均勻起始位置n_k為

n_k＝k+M₀???????????????(5)

否則，若式(4)不成立，則判定滑窗內數據是均勻的，設定n_k＝0，進一步令n₀＝0；

(4)對非均勻起始位置的初步估計值n_k進行確認，若

n_k-n_k-1≥M₀??????????(6)

則保持n_k不變；否則，若式(6)不成立，則需根據數據均勻性指標h_k和h_k-1進行判決，若

h_k＜h_k-1????????????(7)

則保持n_k-1不變并設置n_k＝0，否則保持n_k不變并設置n_k-1＝0；

(5)將k值增加1，若k+M₀≤R，則重復執行步驟(2)至步驟(4)，否則執行步驟(6)；

(6)將所有K個非零的n_k值記為有效的雜波非均勻起始位置(p_t,t＝1,2,…,K)，并令p₀＝1且p_K+1＝R+1，據此將R個參考數據向量(x_m,m＝1,2,…,R)分為K+1組，第t組中包含的g_t個參考數據向量記為x_m,m＝p_t,p_t+1,…,p_t+g_t-1，其中，g_t＝p_t-p_t-1,t＝1,2,…,K+1。

4.根據權利要求1所述的局部均勻雜波協方差矩陣自適應估計方法，其特征在于，所述步驟3具體為：

利用分組后的雜波數據計算各組的采樣協方差矩陣，即

Σ^t,SCM=1gtΣm=ptpt+gt-1xmHxm,t=1,2,...,K+1---(8)]]>

接著，形成雜波協方差矩陣估計，即

Σ^=NRΣt=1K+1gtΣ^t,SCMtr(Σ^t,SCM)---(9)]]>

式(9)中，tr(·)表示取方陣的跡；

最后，將協方差矩陣估計值引入自適應檢測器設計中，提高檢測器對雜波環境適應性。