[發明專利]一種多通道SAR-GMTI距離模糊雜波抑制方法

有效

• 申請號: 201610986549.1
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN106569212B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 林晨晨;楊曉超;王偉偉;張欣;李渝;熊文昌;黎薇萍;范一飛
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/41;G01S7/28
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

一種多通道SAR?GMTI距離模糊雜波抑制方法，用于解決在回波存在距離模糊時雜波抑制性能下降的問題。步驟為：1.回波下變頻和匹配濾波；2.距離依賴補償；3.提取各距離模糊回波信號并重建無模糊信號；4.對無模糊信號使用空時自適應處理方法在圖像域或者后多普勒域完成雜波抑制。本發明可提供比傳統一發N收多通道系統多一倍的自由度，可有效抑制距離模糊雜波，拓展檢測區域面積，避免低PRF產生的過多盲速，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，涉及一種雷達信號的自適應處理方法，可用于SAR-GMTI系統在回波存在距離模糊情況下的雜波抑制。

背景技術

多通道合成孔徑雷達(SAR)可以突破單通道SAR的最小天線面積約束，同時實現高分辨率和寬測繪帶成像。另外，利用SAR回波進行地面運動目標檢測時，多個方位向通道提供的空間自由度也可以提高雜波的抑制性能。

對于方位向多通道SAR-GMTI(地面運動目標檢測)系統，脈沖重復頻率(PRF)較低，一般只存在多普勒模糊而不存在距離模糊，通常對部分通道進行數字波束形成以解除多普勒模糊，然后對部分通道用偏置相位中心天線(DPCA)或STAP等傳統方法進行雜波抑制。這類系統的缺點包括：一、需要較多的通道數目分別用于解多普勒模糊和抑制雜波，實際系統可能由于平臺尺寸、載荷重量、功率等原因無法提供足夠多的通道；二、低PRF造成盲速過多。若系統工作在高PRF下，只存在距離模糊，這種方式雖然避免了多普勒模糊，但是傳統的方位向多通道系統無法解除距離模糊。因此，實際應用中迫切需要一種對系統通道數目要求較低的廣域高分SAR-GMTI雜波抑制方法。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種基于頻率分集陣列(PFA)的方位向多通道SAR-GMTI系統距離模糊雜波抑制方法，分別使用多輸入多輸出(MIMO)雷達的發射自由度和接收自由度完成解距離模糊和雜波抑制，從而降低了對系統通道數目的要求。

本發明的技術解決方案是：一種多通道SAR-GMTI距離模糊雜波抑制方法，包括如下步驟：

(1)將FDA-SAR天線沿方位向均勻劃分，N個天線同時發射正交波形信號，M個天線同時接收，在一個合成孔徑時間內采集K個脈沖；其中M，N，K均為正整數；

(2)接收FDA-SAR的回波信號并進行下變頻，然后進行匹配濾波；

(3)構建距離依賴補償因子h_l，對N發M收頻率分集陣列K次脈沖回波快拍矢量x_l進行距離補償，將各個距離單元回波功率譜在發射空間頻率域對齊，補償后的回波矢量表示為

其中h_l＝diag[1,exp(j4πΔfR_l/c),…,exp(j4πΔfR_l(N-1)/c)]，x_l＝x_c+x_s+n，n為高斯白噪聲矢量，I_MK為MK維單位陣，diag[·]為對角矩陣，Δf為發射天線間的頻率增量，

第p距離模糊區中第l距離單元到雷達的最近斜距為R_p,l＝R_l+(p-1)R_u,p＝1,…,N_r，v_r表示動目標徑向速度，θ為錐角，v_r,p,θ_p,ξ_p′分別表示第p距離模糊區內動目標的徑向速度、錐角及增益系數，θ_p,i,ξ′_p,i分別表示第p距離模糊區內第i個雜波散射點的錐角和增益系數，表示Kronecker積，

t(R,θ)＝[1,exp(-j4πRΔf/c+j2πd_T sinθ/λ),…