[發明專利]一種插值補償的勻加速機載雷達雜波抑制方法

有效

• 申請號: 202110656660.5
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113534055B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 王彤;許沁園;趙戰戰
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;G01S7/36
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 包春菊

本發明屬于雷達技術領域，公開了一種插值補償的勻加速機載雷達雜波抑制方法，確定機載雷達，機載雷達檢測范圍內存在目標，機載雷達向其檢測范圍內發射信號并經目標反射后接收到的回波信號，記為雷達原始回波數據矩陣；由于地面散射點是絕對靜止的，同一散射點的回波數據不依賴于時間推移；在對載機加速飛行的雷達回波采樣數據進行空間均勻插值之后，可以將插值數據視為時間上及空間上均是均勻采樣得到的，由此校正地面散射點的多普勒頻率變化；對插值補償后的數據進行降維STAP處理，得到插值補償的勻加速機載雷達雜波抑制處理結果。本發明抑制方法能夠減小載機飛行加速度對地面散射點回波的影響，提高雜波抑制性能。

技術領域

本發明涉及雷達技術領域，具體涉及一種插值補償的勻加速機載雷達雜波抑制方法。

背景技術

在現代戰爭中，雷達因為其全天候、全天時等優勢，逐漸成為軍事上必不可少的核心電子裝備。其中機載雷達更是因為其探測視野廣、機動性強等特點，已成為現代戰爭中奪取制空權和制信息權，決定現代戰爭勝負的重要因素。

當機載雷達在下視工作時，往往會受到地雜波的影響。且由于載機和地面之間存在相對運動，不同方向的散射點與雷達的相對速度是不同的，雜波會在多普勒域上發生擴散，雜波抑制難度相較于地基固定雷達會明顯增加。空時自適應處理(STAP)技術可以在空時二維域上對雜波和目標進行區分，實現雜波抑制和目標檢測。

在雜波特性已知的假設下，全維STAP的性能是所有STAP處理方法的性能上限。但是在大天線系統情況下，全維STAP涉及較高的計算復雜度，且對獨立同分布(i.i.d.)樣本數的需求較大，難以在實際工程中應用。因此在實際應用中，通常會使用可以大大減少計算量和i.i.d.樣本需求的降維STAP方法。降維STAP是以放棄部分系統自由度，損失雜波抑制性能為代價的，它只能達到雜波抑制的準最優性能。降維STAP算法分為固定結構降維算法和自適應降維算法，前者由于其實用性而更受關注。在固定結構的降維STAP方法中，由于時域濾波相較空域濾波能獲得更低的副瓣，雜波的局域化效果更好，因此多普勒后降維STAP方法在實際應用中被更多使用。多普勒后降維STAP方法只需要單獨考慮每個多普勒通道的雜波分量，分別形成空域或聯合域自適應濾波器，能夠在較少的i.i.d.樣本下得到較好的雜波抑制性能。

對于在一個相干處理間隔(CPI)內變速飛行的載機，其加速度往往會使雷達天線的采樣點在空間上非均勻分布，導致目標或地面散射點回波的多普勒頻率在一個CPI內發生變化，傳統的針對勻速直線運動機載雷達的STAP技術無法直接應用，給雜波抑制和目標檢測帶來新的挑戰。因此，對變速飛行機載雷達雜波抑制方法進行研究是十分必要的。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種插值補償的勻加速機載雷達雜波抑制方法，由于地面散射點是絕對靜止的，同一散射點的回波數據不依賴于時間推移，在對載機加速飛行的雷達回波采樣數據進行空間均勻插值之后，可以將插值數據視為時間上及空間上均是均勻采樣得到的，由此校正地面散射點的多普勒頻率變化；對插值補償后的數據進行降維STAP處理，得到插值補償的勻加速機載雷達雜波抑制處理結果，本發明抑制方法能夠減小載機飛行加速度對地面散射點回波的影響，提高雜波抑制性能。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現。

一種插值補償的勻加速機載雷達雜波抑制方法，包括以下步驟：

步驟1，設機載雷達向其檢測范圍內發射信號并經目標反射后接收到的回波信號，記為雷達原始回波數據矩陣X；

所述雷達原始回波數據矩陣X為N×K×L維的陣元-脈沖-距離域數據，N表示機載雷達天線的陣元數，K表示機載雷達在一個CPI內發射的脈沖數，L表示機載雷達接收到的回波數據包含的距離單元總個數；

步驟2，令n＝1，n∈{1,2,…,N}，n表示第n個陣元；

步驟3，令l＝1，l∈{1,2,…,L}，l表示第l個距離單元；