[发明专利]基于雷达幅度和多普勒频率估计的空时自适应处理方法

摘要

本发明公开了一种基于雷达幅度和多普勒频率估计的空时自适应处理方法，其思路为：确定机载雷达，所述机载雷达发射脉冲信号并接收检测范围内的雷达回波信号，计算得到N×M×L维雷达回波信号矩阵，并计算N个阵元中L个距离单元对应D个多普勒通道处功率值的D×L维雷达回波信号矩阵P，得到K个目标，进而得到K个目标的功率谱对应的扩散距离单元范围，初始化k，并计算第k个目标的功率谱所在扩散距离单元扩散范围L_k中△l_k个扩散距离单元对应的M×△l_k×C维雷达回波信号估计矩阵T_k，进而计算第k个目标的功率谱扩散估计矩阵令k加1，直到得到第K个目标的功率谱扩散估计矩阵然后根据得到的第1个目标的功率谱扩散估计矩阵到第K个目标的功率谱扩散估计矩阵计算机载雷达空时自适应处理的训练样本F。

主权项

1.一种基于雷达幅度和多普勒频率估计的空时自适应处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定机载雷达，所述机载雷达发射脉冲信号并接收检测范围内的雷达回波信号，雷达回波信号的脉冲宽度为T_p，且机载雷达发射脉冲信号的脉冲重复间隔为PRI，机载雷达的天线阵面的阵元数为N，且机载雷达的天线阵面在一个相干处理间隔内的脉冲数为M，机载雷达的最大不模糊距离单元个数为L，对机载雷达接收的检测范围内的雷达回波信号依次进行下变频处理、脉冲压缩处理和模数转换处理，得到N×M×L维雷达回波信号矩阵X，其中第(n，m，l)个元素为x_n，m，l，x_n，m，l表示第n个阵元接收第m个发射脉冲在第l个距离单元处遇到目标或杂波后反射回来的雷达回波信号，n表示空域维序号，m表示发射脉冲维序号，l表示距离维，n＝1，2，…，N，m＝1，2，…，M，l＝1，2，…，L；步骤2，根据N×M×L维雷达回波信号矩阵X，依次计算N个阵元的M×L维归一化雷达回波信号矩阵和经过脉冲‑多普勒PD处理后N个阵元的D×L维雷达回波信号矩阵Y以及N个阵元中L个距离单元对应D个多普勒通道处的D×L维雷达回波信号功率值矩阵P；然后设定目标检测阈值，并根据所述目标检测阈值对N个阵元中L个距离单元对应D个多普勒通道处的D×L维雷达回波信号功率值矩阵P进行目标检测，得到K个目标；步骤3，根据N个阵元的M×L维归一化雷达回波信号矩阵计算依次经过逆脉冲压缩处理和脉冲‑多普勒PD处理后N个阵元中L个距离单元对应D个多普勒通道处的D×L维雷达信号功率值矩阵P₀；设定目标功率检测阈值D′₀，并根据所述依次经过逆脉冲压缩处理和脉冲‑多普勒PD处理后N个阵元中L个距离单元对应D个多普勒通道处的D×L维雷达信号功率值矩阵P₀，得到K个目标的功率谱对应的扩散距离单元范围；步骤4，初始化：令k∈{1，2，…，K}，K表示在N个阵元中L个距离单元对应D个多普勒通道处的D×L维雷达回波信号功率值矩阵P中检测到的目标总个数，k的初始值为1，且第k个目标的功率谱的扩散距离单元区间长度为Δl_k，即第k个目标的功率谱的扩散距离单元范围L_k包含Δl_k个扩散距离单元；步骤5，根据K个目标的功率谱对应的扩散距离单元范围，依次计算第k个目标的多普勒频率所在区间中第c个小区间的时域导向矢量v(k，c)和第k个目标的功率谱所在扩散距离单元范围L_k中第r个扩散距离单元L_k(r)在第c个小区间处的幅度估计进而计算第k个目标的功率谱所在扩散距离单元范围L_k中Δl_k个扩散距离单元对应的M×Δl_k×C维雷达回波信号估计矩阵T_k，c＝1，2，…，C，C表示将第k个目标的多普勒频率所在区间均匀划分后包含的小区间个数，Δl_k表示第k个目标的功率谱的扩散距离单元范围L_k包含的扩散距离单元个数；步骤6，根据第k个目标的功率谱所在扩散距离单元范围L_k中Δl_k个扩散距离单元对应的M×Δl_k×C维雷达回波信号估计矩阵T_k，计算得到第k个目标的功率谱扩散估计矩阵所述第k个目标的功率谱扩散估计矩阵为M×Δl_k维；步骤7，令k加1，依次重复步骤5和步骤6，直到得到第K个目标的功率谱扩散估计矩阵然后根据得到的第1个目标的功率谱扩散估计矩阵到第K个目标的功率谱扩散估计矩阵计算机载雷达空时自适应处理的训练样本F。