[發(fā)明專利]非正側(cè)視陣?yán)走_(dá)雜波譜的角度多普勒配準(zhǔn)的優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710293575.0
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN106970358B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王彤;位翠萍;夏月明;陶芙宇
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 61218 西安睿通知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 惠文軒

本發(fā)明屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種非正側(cè)視陣?yán)走_(dá)雜波譜的角度多普勒配準(zhǔn)的優(yōu)化方法，包括：獲取非正側(cè)視陣?yán)走_(dá)接收到的各距離門雜波數(shù)據(jù)，確定各訓(xùn)練樣本單元最大功率點(diǎn)所在的空間多普勒頻率位置，確定雜波譜中心，以待檢測距離單元的多普勒頻率和空間頻率作為參考，計(jì)算各訓(xùn)練樣本單元的雜波數(shù)據(jù)對應(yīng)的修正矩陣，計(jì)算修正之后的待檢測距離單元的雜波協(xié)方差矩陣，從而得到濾波權(quán)向量，對非正側(cè)視陣?yán)走_(dá)的雜波數(shù)據(jù)進(jìn)行雜波抑制，使得非正側(cè)視陣?yán)走_(dá)雜波譜處理后其雜波更加均勻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種非正側(cè)視陣?yán)走_(dá)雜波譜的角度多普勒配準(zhǔn)的優(yōu)化方法，適用于在已知的雷達(dá)配置參數(shù)存在誤差時(shí)，對雷達(dá)雜波譜進(jìn)行較為理想的補(bǔ)償。

背景技術(shù)

機(jī)載雷達(dá)具有空中警戒、偵察、控制和制導(dǎo)武器等功能，在我國國防建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。機(jī)載雷達(dá)在下視工作時(shí)，由于地面雜波分布范圍廣、強(qiáng)度大，動目標(biāo)被完全掩蓋而無法識別。如何對地面雜波進(jìn)行有效抑制，是機(jī)載雷達(dá)信號處理的重要內(nèi)容?？諘r(shí)自適應(yīng)處理(space-time adaptive processing，STAP)方法是抑制地面雜波、補(bǔ)償平臺運(yùn)動引起的雜波譜展寬、檢測地面慢速目標(biāo)的有效手段。雜波協(xié)方差矩陣(Clutter CovarianceMatrix，CCM)是空時(shí)自適應(yīng)處理方法雜波抑制性能的決定性因素。在實(shí)際應(yīng)用中，待檢測單元的雜波協(xié)方差矩陣是利用與待檢測單元獨(dú)立同分布(Independent IdenticallyDistributed，IID)的臨近訓(xùn)練樣本單元，通過采樣協(xié)方差求逆(Sample MatrixInversion，SMI)方法估計(jì)得到的，以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)地雜波抑制，為了使空時(shí)濾波器的輸出信雜噪比損失小于3dB，用來估計(jì)雜波協(xié)方差矩陣的獨(dú)立同分布的訓(xùn)練樣本數(shù)需大于系統(tǒng)自由度的兩倍。對于非正側(cè)視陣，地面雜波多普勒頻率具有嚴(yán)重的距離依賴性，尤其在近程條件下，距離依賴性更加顯著，使得雜波分布不滿足獨(dú)立同分布條件，進(jìn)而無法以訓(xùn)練樣本來準(zhǔn)確估計(jì)待檢測單元的雜波協(xié)方差矩陣，使空時(shí)自適應(yīng)處理方法的雜波抑制性能下降。

目前，補(bǔ)償距離依賴性的方法有很多，包括多普勒翹曲(Doppler Warping，DW)法、角度多普勒補(bǔ)償(Angle Doppler Compensation，ADC)法、自適應(yīng)角度Doppler補(bǔ)償(Adaptive Angle Doppler Compensation，A2DC)法以及基于配準(zhǔn)補(bǔ)償(RegistrationBased Compensation，RBC)等方法。其中，DW法本質(zhì)上是將由不同俯仰角導(dǎo)致的訓(xùn)練樣本與檢測距離單元之間的雜波Doppler頻率差異進(jìn)行補(bǔ)償，從而使得訓(xùn)練樣本中的雜波近似平穩(wěn)。ADC法和A2DC法除對訓(xùn)練樣本與待檢測距離單元間的Doppler差異進(jìn)行補(bǔ)償以外，還將由不同俯仰角導(dǎo)致的空間頻率差異進(jìn)行補(bǔ)償。RBC法利用時(shí)域平滑子快拍進(jìn)行雷達(dá)雜波譜峰值的提取，能夠?qū)崿F(xiàn)雷達(dá)雜波的完全補(bǔ)償，并且在理想情況下可以得到很好的雷達(dá)雜波抑制性能。

然而，在上述補(bǔ)償方法中，DW法僅在多普勒域進(jìn)行主瓣雜波譜中心補(bǔ)償，得到的補(bǔ)償效果不是特別理想。ADC法通過在空間角度域和多普勒域的補(bǔ)償，將各訓(xùn)練樣本單元和待檢測樣本單元的雜波特性配準(zhǔn)，計(jì)算雜波轉(zhuǎn)換矩陣，從而在一定程度上抑制雜波距離依賴性，對于主瓣雜波，該方法的補(bǔ)償效果更為明顯。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，每個(gè)訓(xùn)練樣本的雜波轉(zhuǎn)換矩陣都需要根據(jù)載機(jī)平臺提供的飛行配置參數(shù)(例如俯仰角、方位角、偏航角和速度等)，利用雜波空時(shí)耦合關(guān)系計(jì)算得到，因而任意配置參數(shù)的誤差都會對該方法的雜波距離依賴性補(bǔ)償性能造成一定的影響。A2DC法雖然不需知道配置參數(shù)，且在理想情況下雷達(dá)雜波抑制性能也很好，但是實(shí)際中每個(gè)距離單元雷達(dá)雜波的協(xié)方差矩陣極不穩(wěn)定，導(dǎo)致雷達(dá)雜波抑制性能下降很多。RBC法利用時(shí)域平滑子快拍進(jìn)行雷達(dá)雜波譜峰值的提取，使得雷達(dá)雜波譜峰值的估計(jì)精度以及RBC法的魯棒性都會對使用STAP技術(shù)性能造成影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種非正側(cè)視陣?yán)走_(dá)雜波譜的角度多普勒配準(zhǔn)的優(yōu)化方法，使得非正側(cè)視陣?yán)走_(dá)雜波譜處理后其雜波更加均勻。