[發(fā)明專利]基于體積相關(guān)函數(shù)的雷達(dá)空時(shí)自適應(yīng)處理方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010113000.8
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111308436B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李剛;姜智卓;劉瑜;何友
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 程琛

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于體積相關(guān)函數(shù)的雷達(dá)空時(shí)自適應(yīng)處理方法及裝置，所述方法包括：獲取雷達(dá)一個相參處理間隔內(nèi)的回波數(shù)據(jù)，估計(jì)對應(yīng)于待測距離單元的采樣信號子空間；基于采樣信號子空間與目標(biāo)信號子空間的體積相關(guān)函數(shù)，得到采樣信號子空間與所述目標(biāo)信號子空間的距離；基于所述采樣信號子空間與所述目標(biāo)信號子空間的距離，得到所述待測距離單元的檢測統(tǒng)計(jì)量；將所述待測距離單元的檢測統(tǒng)計(jì)量與預(yù)定閾值比較，確定待測距離單元內(nèi)是否有目標(biāo)回波。采用本發(fā)明提供的基于體積相關(guān)函數(shù)的雷達(dá)空時(shí)自適應(yīng)處理方法可以用于機(jī)載雷達(dá)在空時(shí)自適應(yīng)處理場景中，尤其是非均勻環(huán)境中獲得更加理想的目標(biāo)檢測結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于體積相關(guān)函數(shù)的雷達(dá)空時(shí)自適應(yīng)處理方法及裝置。

背景技術(shù)

雷達(dá)(如機(jī)載雷達(dá))被廣泛應(yīng)用于目標(biāo)檢測任務(wù)中，然而與目標(biāo)回波一同到達(dá)雷達(dá)接收機(jī)的還有大量背景回波，即雜波。在實(shí)際場景下，雜波的能量往往強(qiáng)于目標(biāo)回波。為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測，需要將雷達(dá)接收機(jī)的回波中的雜波消除，從而提供給后續(xù)檢測器足夠高的信雜噪比，保證目標(biāo)檢測性能。

空時(shí)自適應(yīng)處理(space-time adaptive processing，STAP)技術(shù)是一種高效的雜波抑制手段，為了保證雜波抑制性能，STAP技術(shù)需要大量獨(dú)立同分布的訓(xùn)練樣本來估計(jì)雜波的統(tǒng)計(jì)特性，但在非均勻環(huán)境下，往往不能獲得足夠的均勻訓(xùn)練樣本，從而導(dǎo)致STAP技術(shù)的雜波抑制性能下降，隨之導(dǎo)致動目標(biāo)檢測性能下降。

因此如何提高非均勻環(huán)境下，機(jī)載雷達(dá)的目標(biāo)檢測性能是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

由于現(xiàn)有方法存在上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提出一種可用于非均勻環(huán)境中的基于體積相關(guān)函數(shù)的雷達(dá)空時(shí)自適應(yīng)處理方法及裝置。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于體積相關(guān)函數(shù)的雷達(dá)空時(shí)自適應(yīng)處理方法，包括：

獲取雷達(dá)一個相參處理間隔內(nèi)的回波數(shù)據(jù)，估計(jì)對應(yīng)于待測距離單元的采樣信號子空間；

基于所述待測距離單元的采樣信號子空間與目標(biāo)信號子空間的體積相關(guān)函數(shù)，得到采樣信號子空間與所述目標(biāo)信號子空間的距離；

基于所述采樣信號子空間與所述目標(biāo)信號子空間的距離，得到所述待測距離單元的檢測統(tǒng)計(jì)量；

將所述待測距離單元的檢測統(tǒng)計(jì)量與預(yù)定閾值比較，確定待測距離單元內(nèi)是否有目標(biāo)回波。

可選地，所述獲取雷達(dá)一個相參處理間隔內(nèi)的回波數(shù)據(jù)，估計(jì)待測距離單元的采樣信號子空間，包括：

對所述雷達(dá)一個相參處理間隔內(nèi)的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖壓縮、量化處理，生成雷達(dá)數(shù)據(jù)矩陣；

對所述雷達(dá)數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行滑窗處理，取待測距離單元的回波數(shù)據(jù)以及所述待測距離單元之前預(yù)定數(shù)目的距離單元的回波數(shù)據(jù)構(gòu)成該待測距離單元的采樣數(shù)據(jù)矩陣；

基于所述待測距離單元的采樣數(shù)據(jù)矩陣，估計(jì)所述待測距離單元的采樣信號子空間。

可選地，所述基于所述待測距離單元的采樣數(shù)據(jù)矩陣，估計(jì)對應(yīng)于所述待測距離單元的采樣信號子空間，包括：

基于所述待測距離單元的采樣數(shù)據(jù)矩陣，生成所述待測距離單元的采樣協(xié)方差矩陣；

對所述采樣協(xié)方差矩陣進(jìn)行特征值分解，選擇r個較大特征值分別對應(yīng)的特征向量組成所述采樣信號子空間的正交基矩陣，其中r為所述采樣信號子空間的維度。

可選地，所述基于所述待測距離單元的采樣信號子空間與目標(biāo)信號子空間的體積相關(guān)函數(shù)，得到采樣信號子空間與所述目標(biāo)信號子空間的距離，包括：

采用如下公式計(jì)算所述待測距離單元的采樣信號子空間與目標(biāo)信號子空間的距離，