[發明專利]機載分布式雷達小樣本空時自適應處理方法

有效

• 申請號: 202110583099.2
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113376607B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 尚婷;何文健;王德根
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S7/36
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

1.機載分布式雷達小樣本空時自適應處理方法，其特征在于，具體操作步驟如下：

步驟1，建立具有M個子雷達，各子雷達均為N個陣元，并接收P個干擾信號的機載分布式雷達信號模型；獲取包含P個干擾信號的距離樣本x_j；

步驟2，多普勒濾波處理，按照下式，利用擴展因子化算法EFA中的降維轉換矩陣，將干擾數據，從陣元-脈沖域轉化到陣元-多普勒域，得到第k個多普勒通道干擾時域降維后的數據x_k,j：

其中，T_EFA表示擴展因子化算法EFA中的降維轉換矩陣，上標H表示共軛轉置操作，x_j表示全陣的干擾空時二維回波數據；

步驟3，使用降維后第k個多普勒通道輸出的干擾樣本x_k,j估計降維后干擾協方差矩陣

步驟4，對雜波數據進行多普勒濾波處理，取出一個子雷達待檢測單元周圍的訓練樣本z_m,c,k或者各子雷達相應待檢測單元周圍的訓練樣本，估計雜波協方差矩陣然后分塊構造全陣的雜波協方差矩陣

步驟5，利用步驟3中構造的干擾協方差矩陣和步驟4中構造的雜波協方差矩陣，構造全陣雜波加干擾的協方差矩陣

步驟6，按照自適應權矢量求解公式，計算用于處理待檢測單元數據x_k的權w_k，進而得到空時自適應處理結果，所述空時自適應處理結果為小樣本條件下機載分布式雷達協方差矩陣構造的STAP結果。

2.根據權利要求1所述的機載分布式雷達小樣本空時自適應處理方法，其特征在于，步驟1具體如下：

在距離多普勒圖上，從距離域或者多普勒域上的無雜波區域，選擇包含多個干擾的同一個距離單元，來估計全陣的干擾空域協方差矩陣Φ_j，其表達式為：

其中，S_j為NM×P維的矩陣，表示全陣的干擾空域導向矢量，P表示干擾數量；Ξ_j為P×P維的矩陣，表示P個干擾的功率，其表達式為：

其中，η_p表示第p個干擾信號的干燥比，表示接收機的噪聲功率，令R_j表示降維前的干擾空時協方差矩陣，其表達式為：

其中，R_j表示全陣干擾空時協方差矩陣，表示Kronecker積運算符號，I_K表示K×K維單位陣，Φ_j表示全陣干擾空域協方差矩陣。

3.根據權利要求1所述的機載分布式雷達小樣本空時自適應處理方法，其特征在于，步驟2所述擴展因子化算法EFA中的降維轉換矩陣T_EFA，其表達式如下：

其中，I_NM表示NM×NM維單位陣，F_k＝[f_k-1,f_k,f_k+1]，f_k表示FFT矩陣的第k列矢量，其表達式為：

f_k＝[1?e^{j2π(k-K/2-1)/K}…e^{j2π(k-1)(k-K/2-1)/K}]^T

其中，K表示一個相干處理間隔內發射的脈沖數，上標T表示矩陣轉置運算。

4.根據權利要求2所述的機載分布式雷達小樣本空時自適應處理方法，其特征在于，步驟3降維后干擾的協方差矩陣其表達式如下：

其中，上標H表示共軛轉置操作，I_NM表示NM×NM維單位陣，F_k＝[f_k-1,f_k,f_k+1]，f_k表示FFT矩陣的第k列矢量。