[发明专利]机载雷达空时自适应降维处理方法

摘要

本发明公开了一种机载雷达空时自适应降维处理方法，主要解决传统空时自适应处理方法需要训练样本多，运算复杂度高的问题。其实现步骤是：1)利用多普勒三通道联合自适应处理方法对机载雷达系统接收到的空时快拍数据及待检测单元的空时导向矢量进行预滤波处理，得到降维后的空时快拍数据和降维后的待检测单元的空时导向矢量；2)对降维后的空时快拍数据和降维后的待检测单元的空时导向矢量使用迭代相关相减结构多级维纳滤波器进行最佳权矢量的求解；3)利用最佳权矢量作为滤波系数，对降维后的空时快拍数据进行加权滤波处理，得到目标信息数据。本发明运算量小，数值稳定性好，能增强雷达系统实时性，可用于机载雷达动目标的探测。

主权项

1.一种机载雷达空时自适应降维处理方法，其特征在于，包括如下：(1)对机载雷达系统接收到的空时快拍数据x和待检测单元的空时导向矢量s，使用多普勒三通道联合自适应处理3DT方法进行预滤波处理，得到降维后的空时快拍数据xr和降维后的待检测单元的空时导向矢量sr；(2)对降维后的空时快拍数据xr和降维后的待检测单元的空时导向矢量sr，使用迭代相关相减结构多级维纳滤波器求解最佳权矢量wr：(2a)对迭代相关相减结构多级维纳滤波器初始化：(2a1)设定p为滤波器的总级数；i为滤波器前向递推分解的级数索引，i＝1,2,...,p，i的初始值为1；i'为滤波器后向递推综合的级数索引，i'＝p,p‑1,...,2，i'的初始值为p；将降维后的空时快拍数据xr作为初始观测信号y0，即y0＝xr；将降维后的待检测单元的空时导向矢量sr进行归一化，并将其作为滤波器第1级的归一化互相关矢量h1，即h1＝sr/||sr||，式中，||·||表示向量的2范数；(2a2)根据滤波器第1级的归一化互相关矢量h1和初始观测信号y0，得到滤波器第1级的期望信号：d1＝h1Hy0，(·)H表示转置共轭矩阵；(2b)根据滤波器第i‑1级的归一化互相关矢量hi‑1和观测信号yi‑1，通过归一化处理，得到第i级的归一化互相关矢量hi：式中，E[·]表示求数学期望，d_i‑1为滤波器第i‑1级的期望信号；(2c)将滤波器第i‑1级的观测信号yi‑1投影到滤波器第i级的归一化互相关矢量hi的方向及与hi正交的方向上，得到滤波器第i级的期望信号：di＝hiHyi‑1di和滤波器第i级的观测信号：yi＝yi‑1‑hidi；(2d)令i自加1，重复步骤(2b)和(2c)，直至i＝p，得到滤波器第p级的期望信号dp和滤波器第p级的观测信号yp；将滤波器第p级的期望信号dp作为滤波器第p级的输出误差信号：εp＝dp；(2e)利用滤波器第i'‑1级的期望信号di'‑1和滤波器第i'级的输出误差信号εi'，计算滤波器第i'‑1级的标量权值wi'‑1和第i'‑1级的输出误差信号εi'‑1：wi'‑1＝E[di'‑1εi'*]/E[|εi'|2]，εi'‑1＝di'‑1‑wi'‑1*εi'，其中|·|表示复数的模，(·)*表示求共轭；(2f)令i'自减1，重复步骤(2e)直至i'＝2，得到滤波器第1级的标量权值w1和滤波器第1级的输出误差信号ε1；(2g)利用滤波器各级的标量权值w1,w2,...,wp‑1，得到滤波器后向综合的权矢量wr'：其中，Π表示累乘；(2h)利用滤波器各级的归一化互相关矢量h1,h1,...,hp和滤波器后向综合的权矢量wr'，得到最佳权矢量：wr＝[h1 h2 … hp]Twr'，其中(·)T表示转置；(3)利用最佳权矢量wr作为滤波系数，对降维后的空时快拍数据xr进行加权滤波处理，得到目标信息数据：zr＝wrHxr。