[发明专利]非正侧视阵雷达杂波谱的角度多普勒配准的优化方法

说明书

本发明属于雷达技术领域，公开了一种非正侧视阵雷达杂波谱的角度多普勒配准的优化方法，包括：获取非正侧视阵雷达接收到的各距离门杂波数据，确定各训练样本单元最大功率点所在的空间多普勒频率位置，确定杂波谱中心，以待检测距离单元的多普勒频率和空间频率作为参考，计算各训练样本单元的杂波数据对应的修正矩阵，计算修正之后的待检测距离单元的杂波协方差矩阵，从而得到滤波权向量，对非正侧视阵雷达的杂波数据进行杂波抑制，使得非正侧视阵雷达杂波谱处理后其杂波更加均匀。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，尤其涉及一种非正侧视阵雷达杂波谱的角度多普勒配准的优化方法，适用于在已知的雷达配置参数存在误差时，对雷达杂波谱进行较为理想的补偿。

背景技术

机载雷达具有空中警戒、侦察、控制和制导武器等功能，在我国国防建设中发挥着重要作用。机载雷达在下视工作时，由于地面杂波分布范围广、强度大，动目标被完全掩盖而无法识别。如何对地面杂波进行有效抑制，是机载雷达信号处理的重要内容。空时自适应处理(space-time adaptive processing，STAP)方法是抑制地面杂波、补偿平台运动引起的杂波谱展宽、检测地面慢速目标的有效手段。杂波协方差矩阵(Clutter CovarianceMatrix，CCM)是空时自适应处理方法杂波抑制性能的决定性因素。在实际应用中，待检测单元的杂波协方差矩阵是利用与待检测单元独立同分布(Independent IdenticallyDistributed，IID)的临近训练样本单元，通过采样协方差求逆(Sample MatrixInversion，SMI)方法估计得到的，以实现自适应地杂波抑制，为了使空时滤波器的输出信杂噪比损失小于3dB，用来估计杂波协方差矩阵的独立同分布的训练样本数需大于系统自由度的两倍。对于非正侧视阵，地面杂波多普勒频率具有严重的距离依赖性，尤其在近程条件下，距离依赖性更加显著，使得杂波分布不满足独立同分布条件，进而无法以训练样本来准确估计待检测单元的杂波协方差矩阵，使空时自适应处理方法的杂波抑制性能下降。

目前，补偿距离依赖性的方法有很多，包括多普勒翘曲(Doppler Warping，DW)法、角度多普勒补偿(Angle Doppler Compensation，ADC)法、自适应角度Doppler补偿(Adaptive Angle Doppler Compensation，A2DC)法以及基于配准补偿(RegistrationBased Compensation，RBC)等方法。其中，DW法本质上是将由不同俯仰角导致的训练样本与检测距离单元之间的杂波Doppler频率差异进行补偿，从而使得训练样本中的杂波近似平稳。ADC法和A2DC法除对训练样本与待检测距离单元间的Doppler差异进行补偿以外，还将由不同俯仰角导致的空间频率差异进行补偿。RBC法利用时域平滑子快拍进行雷达杂波谱峰值的提取，能够实现雷达杂波的完全补偿，并且在理想情况下可以得到很好的雷达杂波抑制性能。

然而，在上述补偿方法中，DW法仅在多普勒域进行主瓣杂波谱中心补偿，得到的补偿效果不是特别理想。ADC法通过在空间角度域和多普勒域的补偿，将各训练样本单元和待检测样本单元的杂波特性配准，计算杂波转换矩阵，从而在一定程度上抑制杂波距离依赖性，对于主瓣杂波，该方法的补偿效果更为明显。但是，在实际应用中，每个训练样本的杂波转换矩阵都需要根据载机平台提供的飞行配置参数(例如俯仰角、方位角、偏航角和速度等)，利用杂波空时耦合关系计算得到，因而任意配置参数的误差都会对该方法的杂波距离依赖性补偿性能造成一定的影响。A2DC法虽然不需知道配置参数，且在理想情况下雷达杂波抑制性能也很好，但是实际中每个距离单元雷达杂波的协方差矩阵极不稳定，导致雷达杂波抑制性能下降很多。RBC法利用时域平滑子快拍进行雷达杂波谱峰值的提取，使得雷达杂波谱峰值的估计精度以及RBC法的鲁棒性都会对使用STAP技术性能造成影响。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种非正侧视阵雷达杂波谱的角度多普勒配准的优化方法，使得非正侧视阵雷达杂波谱处理后其杂波更加均匀。