基于辅助通道的空时自适应杂波抑制方法_2

文档序号:9563564阅读:来源:国知局
分别使用常规(PD)算法、原始辅助通道法(ACR)和本发明方法处理后得到 的杂波剩余功率对比图。
【具体实施方式】
[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例,都属于本发明保护的范围。
[0026] 本发明实施例提供一种基于辅助通道的空时自适应杂波抑制方法,如图1所示, 所述方法包括如下步骤:
[0027] 步骤1,获取机载雷达接收到的三维回波数据ΧΝΧΜ>α,根据所述三维回波数据 Xnxmx屑到机载雷达接收到的三维回波数据X ΝΧΜ>α形成的杂波脊。
[0028] 其中,N为机载雷达的阵元个数,M为机载雷达在一个相干处理间隔内发射的脉冲 数,L为机载雷达接收到的三维回波数据X nxmx^距离门个数。
[0029] 具体地,机载雷达选取正侧阵机载雷达,正侧阵机载雷达天线包括N个阵元,所述 N个阵元接收地面散射体反射的三维回波数据ΧΝΧΜμ,作为获取机载雷达接收到的三维回 波数据XnxmxU其中,N为机载雷达的阵元个数,M为机载雷达在一个相干处理间隔内发射的 脉冲数,L为机载雷达接收到的三维回波数据Χ ΝΧΜμ的距离门个数。
[0030] 其中,在正侧阵机载雷达即阵列轴向与载机的飞行方向一致的情况下,正侧阵机 载雷达照射地面散射体的回波所形成的杂波,其杂波谱在方位-多普勒平面上呈斜带分 布,这条斜带称为杂波脊。
[0031] 步骤2,确定机载雷达接收到的三维回波数据ΧΝΧΜμ形成的杂波脊所占据的多普 勒频率范围和空域频率范围,对所述多普勒频率范围内的频率和空域频率范围内的频率分 别进行等间隔采样,得到num个频率,进而得到num个多普勒检测通道,根据num个空域频 率形成维数为NXK的辅助波束空域导向矢量G B,num为K的整数倍,K为自然数。
[0032] 步骤2具体包括如下子步骤:
[0033] (2a)设机载雷达接收到的三维回波数据Xnx^形成的杂波脊的斜率为β,则杂波 脊所占据的多普勒频率范围,空域频率范围为其表达式分别为:
[0035] 其中,V为载机飞行速度,λ为波长,f;为脉冲重复频率,d表示机载雷达的相邻 阵元间隔;
[0036] (2b)对所述多普勒频率范围内的频率和空域频率范围内的频率分别进行等间隔 采样,得到num个频率,进而得到num个多普勒检测通道,若第i个多普勒检测通道的多普 勒频率为贝,.,则第i个空域频率4为A = ?;. /彡,其表达式分别为:
[0039] (2c)根据num个空域频率形成维数为NXK的辅助波束空域导向矢量Gb,设N = KX q,其中q表示空域辅助波束共有q个指向,将num个空域频率划分为K组,每组共有q 个空域频率,设第j组空域频率表示为a P j e {1,2, . . .,K},表达式为
[0041] 相应的空域导向矢量6。为
[0043] 则辅助波束空域导向矢量GB可表示为:
[0044] Gb= [G G2, · · ·,Gk] 〇
[0045] 步骤3,在num个多普勒检测通道中,取第i个多普勒检测通道,根据第i个多普 勒检测通道的多普勒频率,计算得到第i个多普勒检测通道的时域导向矢量F 1,设定机载雷 达发射的主波束空域频率殘,并根据所述主波束空域频率A,计算得到机载雷达发射的主 波束空域导向矢量Gs,进而计算得到第i个多普勒检测通道的搜索波束空时导向矢量51,其 中,i e {1,2,…num} 〇
[0046] 步骤3具体包括:
[0047] 根据第i个多普勒检测通道的多普勒频率两和机载雷达发射的主波束空域频率 ^,分别计算得到第i个多普勒检测通道的时域导向矢量匕和机载雷达发射的主波束空域 导向矢量G s,表达式分别为:
[0050] 其中,num个多普勒检测通道各自对应的机载雷达发射的主波束空域导向矢量是 一样的,则第i个多普勒检测通道的搜索波束空时导向矢量S 1为:
[0051] Si=Gs(S)F,
[0052] 其中,像为Kronecker积运算符号。
[0053] 需要补充的是,所选取的正侧阵机载雷达发射的主波束指向与阵列轴向垂直,则 机载雷达发射的主波束空域频率_为〇 ;-般的,
其中λ为波长,d表 示机载雷达的相邻阵元间隔,#为主波束指向相对于阵列轴向的俯仰角,α为主波束指向 相对于阵列轴向的方位角。
[0054] 同时将机载雷达接收到的三维回波数据XNXMm按列的方式重新排列,记为X NMXp
[0055] 步骤4,根据第i个多普勒检测通道的多普勒频率,计算得到第i个多普勒检测通 道的辅助波束的多普勒频率和空域频率,进而得到第i个多普勒检测通道的辅助波束空时 导向矢量T b。
[0056] 步骤4具体包括如下子步骤:
[0057] (4a)根据第i个多普勒检测通道的多普勒频率碼,选取沿杂波脊在多普勒频率范 围所划分的num个多普勒频率中第(i-Ι)个到第(i+1)个多普勒频率作为辅助波束的多普 勒频率,选取沿杂波脊在空域频率范围所划分的num个空域频率中第(i-(num_s-l)/2)个 到第(i+(num_s-l)/2)个空域频率作为辅助波束的空域频率,则辅助波束包含3个多普勒 频率和num_s个空域频率,从而辅助波束的时域频率矢量瑪为:
[0059] 相应的第i个多普勒检测通道的辅助波束的时域导向矢量Fb为:
[0061] (4b)根据z =mod(i,K)计算空域频率4属于空域频率分组中第z+1组,则第i个 多普勒检测通道的辅助波束空域导向矢量Gb为:
[0063] 其中,mod(i,K)表示 i 除以K后的余数,则 z e {〇, 1,···,Κ-1};
[0064] (4c)根据第i个多普勒检测通道的辅助波束空域导向矢量Gb和时域导向矢量F b, 计算得到第i个多普勒检测通道的辅助波束空时导向矢量Tb:
[0066] 步骤5,根据第i个多普勒检测通道的搜索波束空时导向矢量SjP辅助波束空时 导向矢量Tb,计算得到第i个多普勒检测通道的降维变换矩阵T 1;
[0067] 步骤5具体包括:
[0068] 根据第i个多普勒检测通道的搜索波束空时导向矢量SjP辅助波束空时导向矢 量Tb,计算得到第i个多普勒检测通道的降维变换矩阵T 1:
[0069] T1= [S1 TJ0
[0070] 步骤6,将机载雷达接收到的三维回波数据XNXMXJ$列的方式重新排列后得到机 载雷达接收到的二维回波数据X NM>^,根据第i个多普勒检测通道的降维变换矩阵T1,对机 载雷达接收到的二维回波数据X NMm和第i个多普勒检测通道的搜索波束空时导向矢量S i 分别进行降维处理,分别得到第i个多普勒检测通道降维后的回波数据MP搜索波束空时 导向矢量Sti;
[0071] 步骤6具
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