[發明專利]基于二階統計量相似度的雜波協方差矩陣估計方法

有效

• 申請號: 201710529603.4
• 申請日: 2017-07-02
• 公開（公告）號: CN107315169B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 吳億鋒;宋婷;郭明明
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司雷華電子技術研究所
• 主分類號: G01S7/292
• 分類號: G01S7/292;G01S7/41;G01S13/50
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

本發明涉及信號處理技術領域，具體提供了一種基于二階統計量相似度的雜波協方差矩陣估計方法，用于空時自適應處理時雜波協方差矩陣的估計，首先通過滑窗方式在待處理單元附近取出原始的樣本，然后估計每個樣本的二階統計量，接著，根據待處理單元與原始樣本二階統計量估計待處理單元與原始樣本的相似度，在估計待處理單元協方差矩陣的時候，在每個訓練樣本前加上相似度的權值，如果某樣本與待處理單元比較相似，則在估計待處理單元協方差矩陣的時候該訓練樣本所占比重較大，從而提高待處理單元雜波協方差矩陣估計的精度；該方法可以較精確地估計待處理單元的協方差矩陣，提高機載雷達的探測性能。

技術領域

本發明涉及信號處理技術領域，特別涉及基于二階統計量相似度的雜波協方差矩陣估計方法。

背景技術

機載雷達工作于下視狀態進行運動目標檢測時會收到地面反射回來的雜波，強地雜波會淹沒目標信號，降低雷達探測性能。空時自適應處理技術通過空域和時域的聯合處理，可以很好地抑制雜波，提高機載雷達對地探測時的性能。空時自適應處理求自適應權值的時候需要估計雜波的協方差矩陣，通常是由待處理單元的附近距離單元估計得到。當雷達工作于非均勻雜波環境時，不同距離門的雜波統計特性可能會相差很大，通過附近距離門估計待處理單元雜波協方差矩陣的時候會導致所估計的雜波協方差矩陣不準確，使得空時自適應處理的性能下降。

對于雜波協方差矩陣的估計，現有的傳統估計方法主要有兩種：

1)將雷達回波數據均勻分為若干段，直接用所在段的樣本估計該段所有距離單元的雜波協方差矩陣，但當雷達回波數據非均勻時，所估計的雜波協方差矩陣是不準確的；

2)將雷達回波數據均勻分為若干段，對每一段通過非均勻檢測器剔除非均勻樣本，然后用剩下的“均勻”樣本估計待處理單元的雜波協方差矩陣，該方法雖然剔除了非均勻樣本，但是有時剔除的效果并不好，并且，當待處理單元本身就是非均勻樣本時，用均勻樣本顯然不能很好的估計待處理單元的雜波協方差矩陣，進而導致空時自適應處理的性能下降。

發明內容

為克服上述現有技術存在的至少一種缺陷，本發明提供了一種基于二階統計量相似度的雜波協方差矩陣估計方法，包括如下步驟：

步驟一，將陣元-脈沖-距離門域的雷達回波數據在脈沖域做快速傅里葉變換，轉換為陣元-多普勒-距離門域的數據，對于待處理的第k個多普勒通道，取出該多普勒通道對應的陣元-距離門域數據X_k，X_k為一個N×L維的矩陣，將第k個多普勒通道、第l個距離門的數據矢量記為X_k,l,l＝1,2,…,L，其中X_k,l為一個N×1維的列矢量，X_k,l中的元素為X_k的第l列的元素，得到X_k,l對應的二階統計量l＝1,2,…,L，記待處理單元所在的距離門為l₀，第k個多普勒通道、第l₀個距離門的數據矢量記為對應的二階統計量記為

步驟二，當處理第k個多普勒通道、第l₀個距離門單元時，在距離門域內取出距離第k個多普勒通道、l₀距離單元最近的2N個訓練樣本：

{X_k,l|l＝l₀-N,l₀-N+1,…,l₀-1,l₀+1,l₀+2,…,l₀+N}，

該2N個訓練樣本對應的二階統計量記為：

{P_l|l＝l₀-N,l₀-N+1,…,l₀-1,l₀+1,l₀+2,…,l₀+N}；