[發明專利]一種非均勻雜波環境下的雷達雜波抑制方法

有效

• 申請號: 201611055442.1
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106772253B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 王彤;張俊飛;張瑩瑩;高海龍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;G01S7/36
• 代理公司: 61218 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 惠文軒

本發明公開了一種非均勻雜波環境下的雷達雜波抑制方法，其主要思路為：確定機載雷達，并獲取機載雷達的原始雷達回波數據，然后確定機載雷達的時域滑窗孔徑；計算機載雷達第k個多普勒通道的最終空時導向矢量，并計算第l個距離門的擴展雷達回波數據，然后依次計算機載雷達第k個多普勒通道、第l個距離門對應的自適應權值和空時處理過程后第k個多普勒通道、第l個距離門的對應輸出矢量和機載雷達第k個多普勒通道、第l個距離門對應的濾波輸出，并計算機載雷達第l個距離門對應的濾波輸出；依次令k∈{1,2,…,K}，令l∈{1,2,…,L}，進而得到雜波抑制后機載雷達的距離—多普勒雷達回波數據。

技術領域

本發明屬于雷達雜波抑制技術領域，特別涉及一種非均勻雜波環境下的雷達雜波抑制方法，是一種基于非均勻雜波環境下的級聯二維空時處理方法，適用于斜側陣機載雷達雜波抑制或非正側陣機載雷達雜波抑制。

背景技術

機載預警雷達已經成為現代戰爭的預警情報、戰場監視和作戰指揮系統的重要組成部分，且能夠顯著增加低空突防目標的探測距離，大大提高武器系統的效能，使得在現在戰爭中扮演著越來越重要的角色，并受到各軍事大國的高度重視。機載預警雷達的波束指向一般是水平或稍下方向，使得機載預警雷達不可避免地會接收到地雜波。由于技術水平限制，使得陣列機載雷達天線的旁瓣電平較高，且陣列機載雷達回波中地雜波較強，可達90dB，遠強于目標回波；此外，由于飛機平臺的運動，地雜波的多普勒范圍大大展寬，使得可供檢測的多普勒范圍大大降低，有很大一部分目標都“湮沒”在地雜波中。因此，為了可靠檢測遠距離目標，首先要解決機載雷達的雜波抑制問題。

空時自適應處理(STAP)技術的誕生追溯到20世紀70年代，在雜波協方差矩陣和目標信號分別確知的條件下，Brennan和Reed等在期刊Aerospace and Electronic Systems(AES)上，提出了全空時自適應處理(STAP)的概念和理論，其思想是將陣列信號處理的基本原理推廣到由脈沖和陣元采樣的兩維場中；全空時自適應處理(STAP)能夠取得比較理想的機載雷達雜波抑制效果，但機載雷達雜波協方差矩陣精確已知的條件在工程實現中難以滿足，通常情況下是由參考單元估計得到；為了使空時自適應處理(STAP)器的性能損失不超過3dB，空時自適應處理(STAP)器訓練樣本個數至少應為機載雷達系統自由度的兩倍，而且，機載雷達雜波協方差矩陣須從獨立同分布的訓練樣本估計而來，所以全空時自適應處理(STAP)的運算量和設備復雜度令人難以接受。

為了降低運算量，德國的R.Klemm博士于1987年在期刊Signal Processing上提出了輔助通道法，將空時自適應處理(STAP)器維數從NM降至N+M-1，此處N表示機載雷達天線陣元個數，M表示一個相干處理間隔內機載雷達接收的脈沖個數；在沒有誤差的理想情況下，該方法能夠取得比較理想的雜波抑制效果，性能接近最優空時自適應處理(STAP)處理，并且降低了估計雜波協方差矩陣所需要的獨立同分布參考單元數目，但在有誤差情況下，該方法的雜波抑制性能并不理想。

國內的西安電子科技大學在降維空時自適應處理(STAP)研究方面也展開了大量工作，并提出了局域化處理法，即因子化方法(1DT)和擴展因子化方法(mDT)；該局域化處理法首先利用低旁瓣的多普勒濾波器對機載雷達回波進行局域化處理，然后在空域自適應處理或空時域聯合自適應處理將雷達雜波抑制掉；但這種局域化的處理方法依然需要大量滿足獨立同分布的訓練樣本來構造協方差矩陣，在非均勻雜波環境下，幾乎很難得到大量滿足獨立同分布要求的樣本，所以在非均勻雜波環境下的雜波抑制性能并沒有得到大的改善。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明的目的在于提出一種非均勻雜波環境下的雷達雜波抑制方法，該種非均勻雜波環境下的雷達雜波抑制方法能夠充分利用待檢樣本附近的少量樣本作為局部訓練樣本，采用相干積累的形式保證信號增益，同時又保證了足夠多的自由度進行雷達雜波的充分抑制。

為達到上述技術目的，本發明采用如下技術方案予以實現。