[發(fā)明專利]基于雙對(duì)稱結(jié)構(gòu)和賦權(quán)優(yōu)化的空基雷達(dá)雜波抑制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011543779.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN112748404B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高永嬋;隋兵;公茂果;左磊;張明陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S7/292
• 分類號(hào): G01S7/292;G01S7/41
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種基于雙對(duì)稱結(jié)構(gòu)和賦權(quán)優(yōu)化的空基雷達(dá)雜波抑制方法，其特征在于，利用雙對(duì)稱結(jié)構(gòu)計(jì)算空基雷達(dá)雜波的協(xié)方差矩陣，通過賦權(quán)迭代優(yōu)化協(xié)方差矩陣，該方法的步驟包括如下：

(1)獲得空間-脈沖雜波：

(1a)空基雷達(dá)接收機(jī)接收回波匹配濾波后，再將回波幅度與時(shí)延相位相乘，得到的三維基帶雜波(N，M，L)，其中，N表示積累脈沖個(gè)數(shù)，M表示空基雷達(dá)接收機(jī)的空間通道數(shù)，L表示快采樣距離單元幀的個(gè)數(shù)，L≥N×M；

(1b)對(duì)三維基帶雜波的每一幀雜波，按照空間通道序數(shù)逐一選取出N個(gè)積累脈沖，并將N個(gè)積累脈沖按空間通道的順序聯(lián)接組成三維基帶雜波的該幀對(duì)應(yīng)的空間-脈沖雜波；

(2)利用最大似然估計(jì)方法，估計(jì)所有幀的空間-脈沖雜波的相關(guān)矩陣；

(3)將空間-脈沖雜波的相關(guān)矩陣作為協(xié)方差矩陣的初始值；

(4)計(jì)算協(xié)方差矩陣的更新值：

(4a)利用公式，計(jì)算每幀雜波對(duì)應(yīng)的空間-脈沖雜波的通用內(nèi)積，采用統(tǒng)計(jì)頻率法統(tǒng)計(jì)所有幀雜波的通用內(nèi)積的統(tǒng)計(jì)分布，再求該統(tǒng)計(jì)分布的平均值其中，表示第i幀雜波對(duì)應(yīng)的通用內(nèi)積，y_i表示第i幀雜波對(duì)應(yīng)的空間-脈沖雜波，i＝1,2,…,L，上標(biāo)H表示共軛轉(zhuǎn)置操作，上標(biāo)-1表示求逆操作，Ξ表示當(dāng)前迭代的協(xié)方差矩陣；

(4b)根據(jù)下式，計(jì)算每幀雜波對(duì)應(yīng)的空間-脈沖雜波的比例因子：

其中，μ_i表示第i幀雜波對(duì)應(yīng)的空間-脈沖雜波的比例因子，exp表示以自然對(duì)數(shù)e為底的指數(shù)操作，||表示絕對(duì)值操作，∑表示求和操作；

(4c)利用協(xié)方差矩陣關(guān)于對(duì)角線對(duì)稱協(xié)方差矩陣關(guān)于副對(duì)角線對(duì)稱的雙對(duì)稱結(jié)構(gòu)，計(jì)算當(dāng)前迭代的協(xié)方差矩陣的更新值V：

其中，||?||表示二范數(shù)操作，*表示共軛操作，Γ表示次對(duì)角線為1其余為0的矩陣；

(5)賦權(quán)優(yōu)化協(xié)方差矩陣：

(5a)利用下式，設(shè)置賦權(quán)權(quán)重ξ：

其中，V₀表示先驗(yàn)雜波矩陣；

(5b)利用賦權(quán)權(quán)重ξ，賦權(quán)當(dāng)前迭代的協(xié)方差矩陣

(6)用上次迭代的協(xié)方差矩陣減去當(dāng)前迭代的賦權(quán)協(xié)方差矩陣，得到協(xié)方差矩陣差值的距離值；

(7)判斷協(xié)方差矩陣差值的距離值是否小于10^-6，若是，則得到優(yōu)化后的協(xié)方差矩陣執(zhí)行步驟(8)；否則，用當(dāng)前的賦權(quán)協(xié)方差矩陣替換上次迭代的相關(guān)矩陣后執(zhí)行步驟(4)；

(8)抑制雜波：

用優(yōu)化協(xié)方差矩陣對(duì)每幀雜波對(duì)應(yīng)的空間-脈沖雜波y_i進(jìn)行的自適應(yīng)處理，濾除強(qiáng)目標(biāo)信號(hào)，從而抑制雜波，其中，s表示空間-方位導(dǎo)向矢量；

所述的空間-方位導(dǎo)向矢量是由得到的：

其中，a表示空間導(dǎo)向矢量，b表示方位導(dǎo)向矢量，表示克羅內(nèi)積操作，j表示虛數(shù)單位，π表示圓周率，d表示雷達(dá)天線的間距，cos表示余弦操作，θ表示空間錐角余弦，表示空基雷達(dá)俯仰角余弦，λ表示波長，v₁表示雷達(dá)平臺(tái)速度，v₂表示目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度，f_prf表示脈沖重復(fù)頻率。