[发明专利]基于杂波空时等效的三维异构阵空时重构方法

摘要

本发明属于雷达技术领域，公开了基于杂波空时等效的三维异构阵空时重构方法，包括：获取某一距离单元的回波数据，然后利用杂波的空时等效特性，当平台速度和脉冲重复频率满足DPCA条件时，将该回波数据进行重排、截断处理，以满足所有空间位置的相位一致性，完成数据的空时重构处理。本发明方法不仅考虑了运动补偿，还将三维异构阵列的体阵列结构转换为面阵列，改善了杂波抑制性能，达到了更好的杂波对消效果。

主权项

1.一种基于杂波空时等效的三维异构阵空时重构方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n步骤1，设定雷达的三维异构阵为圆台阵，所述圆台阵共包含M层阵元，将每层阵元作为圆台阵的一个子阵，则所述圆台阵包含M个子阵；获取所述圆台阵接收到的杂波回波数据，所述圆台阵接收到的杂波回波数据包含L个距离单元的回波数据矢量；/n令l＝1；l表示第l个距离单元，l＝1,2,...,L；/n步骤2，获取第l个距离单元的回波数据矢量，将所述第l个距离单元的回波数据矢量重新排列为回波数据矩阵，得到第l个距离单元的回波数据矩阵，所述第l个距离单元的回波数据矩阵为K行M列的矩阵，其中，所述第l个距离单元的回波数据矩阵的第m列表示第m个子阵接收到的回波数据，所述第l个距离单元的回波数据矩阵的第k行表示第k个脉冲时刻接收到的回波数据，m＝1,...,M，k＝1,...,K；M为圆台阵包含的子阵数据，K为雷达在一个相干处理间隔内发射的脉冲个数，且K远大于M；/n获取第l个距离单元的回波数据矢量x_l为：x_l＝[x₁₁,x₁₂,...,x_1M；x₂₁,x₂₂,...,x_2M；...,x_km,...；x_K1,x_K2,...,x_KM]^T；/n其中，[·]^T表示转置操作，x_km为第k个脉冲时刻第m个子阵的回波数据，且/n其中，i＝1,...,I表示第k个脉冲时刻第m个子阵的回波数据中的第i个杂波块，I为第l个距离单元内的杂波块数目，a_i表示第i个杂波块的幅度，f_si表示第i个杂波块的归一化空间频率，f_di表示第i个杂波块的归一化多普勒频率；/n且第i个杂波块的归一化空间频率第i个杂波块的归一化多普勒频率其中，d为子阵间距，φ_a为天线锥角，λ为雷达工作波长，v为平台速度，T为脉冲重复间隔；/n令第i个杂波块的归一化空间频率与第i个杂波块的归一化多普勒频率相等，则平台速度v、脉冲重复间隔T以及子阵间距d存在如下关系d＝2vT；/n其中，将所述第l个距离单元的回波数据矢量x_l重新排列为回波数据矩阵，得到第l个距离单元的回波数据矩阵X_l，具体为：/n /n其中，X_l∈C^K×M，C^K×M表示K行M列的复数矩阵，且X_l的行表示时域回波数据，X_l的列表示空域回波数据；/n令第i个杂波块的归一化空间频率与第i个杂波块的归一化多普勒频率相等时，第l个距离单元的回波数据矩阵X_l为：/n /n步骤3，对所述第l个距离单元的回波数据矩阵中的第m个子阵接收到的回波数据分别做M-m个元素的循环向上移动，且m分别取1,2,...,M；得到第l个距离单元的重排后的回波数据矩阵；/n步骤4，删除所述第l个距离单元的重排后的回波数据矩阵中相位不一致的后M-1行，得到第l个距离单元的空时重构回波数据，所述第l个距离单元的空时重构回波数据为K-M+1行M列；/n步骤5，令l的值加1，并依次重复执行步骤2至步骤4，分别得到L个距离单元中每个距离单元的空时重构回波数据。/n