[发明专利]共形阵机载雷达空时杂波谱自适应补偿与杂波抑制方法

说明书

本发明公开了一种共形阵机载雷达空时杂波谱自适应补偿与杂波抑制方法，包括，步骤1：对共形阵机载雷达回波数据进行虚拟均匀线阵变换处理；步骤2：对步骤1处理后的数据进行空时滑窗处理；步骤3：针对步骤2处理后的数据，估计得到待检测距离单元的四维空时杂波谱；步骤4：将步骤3的估计结果映射为具有相同方位角和俯仰角的共形阵四维网格上的功率；步骤5：利用步骤4的映射结果，以最大不模糊距离单元对应的四维网格作为参考点，进行近程杂波补偿处理；步骤6：利用步骤5的处理结果，估计得到待检测距离单元的杂波协方差矩阵；步骤7：根据步骤6的估计结果形成空时自适应权值，完成杂波抑制。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，更具体地，涉及一种共形阵机载雷达空时杂波谱自适应补偿与杂波抑制方法。

背景技术

共形阵天线可提供与载机外形相一致的空气动力外形，既不增加载机的RCS又不影响其气动性能，同时还可以产生相对更大的有效孔径和更小的载机负荷。因此共形阵机载雷达是未来机载预警雷达的重要发展方向之一。但是共形阵天线通常具有非线性性，该特性一方面导致其天线方向图性能变差；另一方面导致杂波非平稳，使得满足I.I.D.条件的训练样本数不足，形成的STAP滤波器与真实待检测单元的回波数据不匹配，杂波抑制性能下降。

现有共形阵机载雷达非平稳杂波抑制方法包括：（1）减少训练样本类，即降维STAP方法，该类方法通过减少训练样本需求来降低非平稳性的影响；（2）权值调整类，主要指导数更新法（DBU），该类方法假设空时自适应权值与距离之间服从线性关系，同时对训练样本数的需求加倍；（3）杂波补偿类，该类方法在空域一维或者空时二维平面上进行杂波补偿，补偿精度较差且存在目标搬移问题。此外，距离模糊情况下的RBC方法将不模糊距离单元和模糊距离单元分别补偿到对应的参考距离单元，非平稳杂波补偿精度较高，但是对机载雷达系统参数具有强的依赖性。

因此，急需发明一种有效的共形阵机载雷达空时杂波谱自适应补偿与杂波抑制方法，以提高共形阵机载雷达对运动目标的检测性能。

发明内容

为此，本发明提供一种共形阵机载雷达空时杂波谱自适应补偿与杂波抑制方法，用以克服现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种共形阵机载雷达空时杂波谱自适应补偿与杂波抑制方法，包括如下步骤，

步骤1：对共形阵机载雷达回波数据进行虚拟均匀线阵变换处理；

步骤2：对步骤1处理后的数据进行空时滑窗处理；

步骤3：针对步骤2处理后的数据，估计得到待检测距离单元的四维空时杂波谱；

步骤4：将步骤3的估计结果映射为具有相同方位角和俯仰角的共形阵四维网格上的功率；

步骤5：利用步骤4的映射结果，以最大不模糊距离单元对应的四维网格作为参考点，进行近程杂波补偿处理；

步骤6：利用步骤5的处理结果，估计得到待检测距离单元的杂波协方差矩阵；

步骤7：根据步骤6的估计结果形成空时自适应权值，完成杂波抑制；

设定所述共形阵机载雷达接收阵元数为N，相干处理脉冲数为K。

进一步地，所述步骤1中虚拟均匀线阵变换处理操作为

（1）

其中和分别表示共形阵和虚拟均匀线阵对应的第l个距离单元的空域采样信号，表示取共轭转置，变换矩阵T_l的表达式为

（2）