[发明专利]星载三通道SAR‑GMTI自适应杂波抑制方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达技术领域，涉及自适应杂波抑制，具体的说是一种星载三通道合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)-地面运动目标检测(Ground Moving Target Indication，GMTI)自适应杂波抑制方法，用于抑制三通道SAR-GMTI系统接收到的地杂波。

背景技术

合成孔径概念的提出和SAR的发明是二十世纪雷达技术发展史上的一次重大突破。SAR通过发射大带宽信号获得距离上的高分辨能力，依靠雷达平台与目标间的相对运动形成大的合成孔径，从而获取方位上的高分辨能力。距离和方位高分辨率的获得使SAR能够全天候、全天时、远距离地获取类似于光学成像的大测绘带二维图像，大大提高了雷达的信息获取能力。鉴于以上优点，近年来SAR得到了广泛的关注和应用。其中，星载三通道SAR-GMTI系统因其在交通监控和战场侦察中的重要作用而成为一个研究热点。

对于星载SAR-GMTI系统，由于雷达工作在下视状态，回波中不可避免地包含了大量的地杂波，且地杂波的频谱可能与目标的频谱重叠，因而目标可能会被强地杂波淹没，从而严重影响星载SAR-GMTI系统对目标的检测。为解决上述问题，需要发明有效的杂波抑制方法来抑制地杂波，提高系统对目标的检测性能。

偏置相位中心天线(Displaced Phase Centre Antenna，DPCA)技术是最常用的两通道SAR-GMTI技术之一，该技术通过将两幅图像两两相减来抑制杂波。但是，DPCA技术是针对两通道SAR-GMTI系统设计的。当SAR-GMTI系统通道数大于二时，DPCA技术不能完全积累目标信号的能量。此外，由于DPCA技术仅利用两个自由度来抑制杂波，杂波抑制能力非常有限。因此，对于多通道SAR-GMTI系统，DPCA技术不是最优的。为解决上述问题，德国高能物理与雷达技术研究所的Ender、Cerutti-Maori等人提出了基于自适应杂波抑制的多通道SAR-GMTI方法，该方法在距离多普勒域进行自适应杂波抑制。发明人发现，上述方法忽略了相邻多普勒单元数据的相关性，从而限制了多通道SAR-GMTI系统的杂波抑制性能，进而限制了系统对目标的检测能力。

发明内容

针对上述多通道SAR-GMTI距离多普勒域自适应杂波抑制方法的缺点，本发明提出了一种星载三通道SAR-GMTI自适应杂波抑制方法，该方法在距离多普勒域对每个多普勒单元数据联合相邻的两个多普勒单元数据进行自适应杂波抑制。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种星载三通道SAR-GMTI自适应杂波抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立目标原始回波信号模型，根据目标原始回波信号得到距离频率域目标回波信号；根据距离频率域目标回波信号构造距离频率域距离压缩滤波器；根据距离频率域目标回波信号和距离频率域距离压缩滤波器得到距离压缩后的距离多普勒域目标回波信号；

步骤2，星载三通道SAR-GMTI系统接收三通道原始回波信号，对接收到的三通道原始回波信号分别进行距离向傅里叶变换得到距离频率域回波信号，再根据距离频率域距离压缩滤波器对距离频率域回波信号分别进行距离压缩，得到距离压缩之后的回波信号，并将距离压缩之后的回波信号变换到距离多普勒域，得到距离压缩后的距离多普勒域回波信号；

步骤3，从每一通道距离压缩后的距离多普勒域回波信号中取出第l号待检测距离单元的数据x_l,i，i表示通道序号，i＝1,2,3，l＝1,...,L，L为需要进行目标检测的距离单元的个数，则三个通道的第l号待检测距离单元的数据X_l表示为：

X_l＝[x_l,1,x_l,2,x_l,3]

其中，x_l,1为第1通道第l号距离单元的数据，x_l,2为第2通道第l号距离单元的数据，x_l,3为第3通道第l号距离单元的数据，x_l,1、x_l,2和x_l,3维数均为K×1，K为需要进行目标检测的多普勒单元的个数；