[发明专利]一种无源探测高效级联空时自适应处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及涉及无源探测干扰与杂波同时抑制技术，研究一种基于波束域自适应波束形成(ADBF)与自适应双延迟对消级联设计的高效空时自适应处理(STAP，即Space-Time Adaptive Processing)方法

背景技术

现代战争电磁环境极其复杂，压制式干扰能极大降低无源探测系统的探测性能，此外地面起伏杂波也会降低无源探测系统对慢动目标的检测性能。因此，能同时自适应抑制干扰和杂波是改善无源探测系统性能的核心手段，而空时自适应处理(STAP)在二维平面联合设计自适应滤波器时能有效抑制杂波和干扰。但STAP作为一种统计自适应处理算法，其性能只有在杂波满足独立同分布(IID)条件下才能充分发挥。此外最优STAP处理器运算量是极大，所以工程实时处理是相当困难的。

STAP杂波抑制是基于机载雷达载机运动模型提出的，在对无源探测系统而言，其杂波多普勒频率由杂波起伏引起，虽然不同空间分布的杂波散射单元对应不同的多普勒频率，但由于杂波起伏对应的径向速度远小于载机运动速度，杂波多普勒带宽基本不展宽，主要集中在主杂波中心频率附近。而压制式干扰信号带宽覆盖整个多普勒频域，但在空域也仅对应特定的空间入射角，因此，本发明研究一种高效级联STAP方法，其运算效率显著优于最优STAP。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于解决传统STAP处理方法中存在的不足，提供一种针对无源探测系统干扰与杂波同时存在情形的高效级联空时自适应处理方法。

技术方案：本发明的一种无源探测高效级联空时自适应处理方法，包括以下步骤：

步骤一、波束域ADBF(即自适应数字波束形成Adaptive Digitial Beam Forming)：

首先建立平面数字阵信号模型，假定数字阵列为方位M维、俯仰N维的矩形面阵，天线阵元间距为半波长，天线阵元经俯仰合成后等价为一个M维的均匀方位线阵，假定空域有K个有源干扰，其方位入射角分别为[θ₁θ₂…θ_K]，则线阵接收信号为

X=AS+N   (1)

其中A=[A_θ1A_θ2…A_θK]_1×K为各干扰信号接收复包络，S=[S_θ1S_θ2…S_θK]_K×M为各干扰信号的阵列流形，N为系统噪声，干扰信号阵列流形S_θi为

Sθi=1ej2πdλsinθi···ej2πdλ(M-1)sinθi---(2)]]>

其中θ_i为干扰入射角，d为阵元间距，λ为雷达波长；假定数字阵列波束指向为θ₀，其主波束空域导引矢量为