[發(fā)明專利]空-時二維滑窗的空-時自適應(yīng)處理方法、系統(tǒng)及介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110678327.4
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113466813B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒子豪;黃鵬輝;楊豪;劉興釗;劉艷陽;孫永巖;陳國忠;陳筠力
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發(fā)明提供了一種基于空?時二維滑窗的降維空?時自適應(yīng)處理方法，包括對各距離單元的空?時回波數(shù)據(jù)作空?時二維滑窗處理，得到空?時數(shù)據(jù)矩陣為X_r,p,q；總空?時二維滑窗次數(shù)為M，第m次滑窗所對應(yīng)的p和q分別為p_m和q_m；對空?時數(shù)據(jù)矩陣X_r,p,q作二維離散傅里葉變換處理；構(gòu)建數(shù)據(jù)矢量；對于第u個角度單元、第v個多普勒單元，根據(jù)得數(shù)據(jù)矢量計算協(xié)方差矩陣；根據(jù)協(xié)方差矩陣計算雜波抑制權(quán)矢量；根據(jù)雜波抑制權(quán)矢量計算雜波抑制結(jié)果。本發(fā)明在保持較高的雜波抑制性能的同時降低了運算復(fù)雜度；在保持較低的運算復(fù)雜度的同時提高了雜波抑制性能；在綜合考慮運算復(fù)雜度和雜波抑制性能的情況下，能夠同時達到較低的運算復(fù)雜度和較高的雜波抑制性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機/星載預(yù)警雷達動目標檢測的技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及空-時二維滑窗的空-時自適應(yīng)處理方法、系統(tǒng)及介質(zhì)。

背景技術(shù)

機/星載雷達相比傳統(tǒng)陸基雷達具有平臺高度優(yōu)勢，具有更廣的探測范圍和早期預(yù)警能力，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮著重要作用。由于機/星載雷達平臺的高速運動，雜波多普勒譜嚴重展寬，慢速目標往往淹沒在雜波當中難以檢測，因此需要有效的雜波抑制方法?？?時自適應(yīng)處理(STAP)是一種借助雜波空-時二維耦合特性進行雜波抑制的有效二維濾波技術(shù)，然而全維最優(yōu)STAP存在運算復(fù)雜度高、所需訓練樣本數(shù)量大的問題，難以實現(xiàn)實時處理。因此，能夠大幅降低運算復(fù)雜度與訓練樣本需求量的降維STAP技術(shù)具有重要的工程意義。典型的降維STAP方法包括擴展的分解法，先滑窗濾波后自適應(yīng)處理法、局域聯(lián)合處理法、空-時多波束法和差通道空-時自適應(yīng)處理法等，但這些方法在綜合考慮運算復(fù)雜度與雜波抑制性能的情況下，難以同時達到較低的運算復(fù)雜度與較高的雜波抑制性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種空-時二維滑窗的空-時自適應(yīng)處理方法、系統(tǒng)及介質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種空-時二維滑窗的空-時自適應(yīng)處理方法，所述方法包括如下步驟：

步驟S1：對各距離單元的空-時回波數(shù)據(jù)作空-時二維滑窗處理，所述回波數(shù)據(jù)有N_r個距離單元、N個方位接收通道和K個脈沖；對第r個距離單元共進行P次空域滑窗和Q次時域滑窗，第p次空域滑窗和第q次時域滑窗所得到的空-時數(shù)據(jù)矩陣為X_r,p,q，其中r≤N_r，P＜N，Q＜K，p≤P，q≤Q；總空-時二維滑窗次數(shù)為M，M≤P·Q，第m次滑窗所對應(yīng)的p和q分別為p_m和q_m，m≤M；

步驟S2：對空-時數(shù)據(jù)矩陣X_{r，p，q}作二維離散傅里葉變換處理，得到第r個距離單元、第u個角度單元、第v個多普勒單元所對應(yīng)的數(shù)據(jù)為y_{r，p，q}(u，v)，u≤N-P+1，v≤K-Q+1；

步驟S3：對于第r個距離單元、第u個角度單元、第v個多普勒單元，構(gòu)建數(shù)據(jù)矢量Y_{r，u，v}；

步驟S4：對于第u個角度單元、第v個多普勒單元，根據(jù)得數(shù)據(jù)矢量計算協(xié)方差矩陣R_u,v：

其中，N_Y為訓練樣本總數(shù)，r_i為第i個訓練樣本所對應(yīng)的距離單元序號，H為共軛轉(zhuǎn)置操作；根據(jù)協(xié)方差矩陣計算雜波抑制權(quán)矢量w_u,v：

其中，a_u,v為第u個角度單元、第v個多普勒單元所對應(yīng)的目標導(dǎo)向矢量，-1為矩陣的逆；

步驟S5：根據(jù)雜波抑制權(quán)矢量計算雜波抑制結(jié)果。

優(yōu)選地，所述步驟S1中的空-時數(shù)據(jù)矩陣X_r,p，q為：