[發明專利]一種時域降維的多快拍迭代陣元幅相誤差估計方法

有效

• 申請號: 201910482669.1
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN110376561B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 王彤;馬欣;劉程;王萌
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 張捷

本發明屬于雷達技術領域，具體涉及一種時域降維的多快拍迭代陣元幅相誤差估計方法，方法步驟如下：步驟1，根據回波數據x_l構建基矩陣；步驟2，利用時域降維方法得到降維后的回波數據z_K,l和雜波表示基矩陣ψ_K,l；步驟3，根據降維后的回波數據z_K,l得到降維后的回波數據的范數；步驟4，計算第i次迭代的各個距離單元雜波數據的復幅度步驟5，計算陣元幅相誤差的最優估計e_s,opt。本方法是一種時域降維的、估計精度較高的、能自動收斂的陣元幅相誤差估計方法。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，具體涉及一種時域降維的多快拍迭代陣元幅相誤差估計方法。

背景技術

隨著信息科學技術的飛速發展，國防事業已跨入信息化的時代。作為打贏現代信息化戰爭的關鍵裝備，機載預警雷達以其獨特的戰略特點，被各國軍方視為能夠左右戰場態勢的信息獲取利器。而雜波抑制性能是影響機載預警雷達能否正常下視工作的主要因素。由Brennan和Reed首先提出的空時自適應處理STAP技術能夠有效抑制空時耦合的地雜波，是一種STAP方法的雛形。

后續研究的許多STAP方法都是以理想模型為基礎而建立的，這些STAP方法沒有考慮實際機載雷達系統中存在的系統誤差。常見機載雷達系統的誤差類型有陣元位置誤差、互耦效應、幅相誤差和方向圖波束指向誤差等，這些系統誤差會影響基于理想模型的STAP方法的雜波抑制性能，它們會引起自適應算法無法保持目標增益、信雜噪比下降的問題。這些系統誤差中的陣元幅相誤差，通常是受到硬件設備精度及加工工藝的影響，陣列天線各個接收通道之間的幅相特性表現不一致而產生的。陣元幅相誤差是一種與方位無關的誤差，其校正方法主要可以分為有源校正和自校正兩類。有源校正是利用外部精確已知的輔助信源對陣元誤差進行離線校正的方法，該方法理論上可以取得較好效果，但對輔助信源有較高的性能要求并且增加了系統的復雜度。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種時域降維的多快拍迭代陣元幅相誤差估計方法。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

一種時域降維的多快拍迭代陣元幅相誤差估計方法，方法步驟如下：

步驟1：取出雷達接收到的經脈沖壓縮后L個距離單元的回波數據x_l，其中l＝1,2,...,L，并構建這L個距離單元的雜波表示基矩陣ψ_l,(l＝1,2,…,L)；

步驟2：利用時域降維方法，對回波數據x_l和雜波表示基矩陣ψ_l進行時域降維處理，得到降維后的回波數據z_K,l和雜波表示基矩陣ψ_K,l，其中l＝1,2,...,L；

步驟3：初始化時域降維后的接收數據的范數pK＝||Z_K||_F，噪聲電平σ，迭代差值δ_K＝σ，陣元幅相誤差e_s＝1_N；

步驟4：計算第i次迭代的各個距離單元雜波數據的復幅度同時，根據這L個距離單元的雜波數據的復幅度計算陣元幅相誤差e_s：

其中，T_K代表KN×KN維的經過時域降維的陣元幅相誤差錐削矩陣，由于時域降維不會影響陣元幅相誤差矢量，所以1_K為K×1維全為1的矢量；

步驟5：更新計算判斷是否滿足p_K＞σ且δ_K＞0.01σ：是，執行步驟4；否，迭代過程結束；其中Z_K＝[z_K,1 z_K,2 …z_K,L]，迭代結束時估計的陣元幅相誤差即為陣元幅相誤差的最優估計e_s,opt。