[发明专利]一种基于协方差矩阵加权的降维空时自适应处理方法

说明书

技术领域

本发明属于机载相控阵雷达杂波抑制技术领域，涉及一种基于协方差矩阵加权的降维空时自适应处理方法。

背景技术

空时自适应处理（STAP）技术充分利用空域和时域信息，在对目标信号进行相干积累的同时，通过空时自适应处理滤除地面杂波，实现机载雷达对目标的有效检测。全空时自适应最优处理虽然性能优越，但运算量和设备量惊人，实际中难以实现。若要在实际中应用STAP，需使用降维STAP算法来解决上述问题。由于STAP的杂波抑制性能取决于协方差矩阵的估计，并且协方差矩阵是由检测距离单元邻近的距离单元上的训练样本估计得到的，因此要想获得准确的估计值，这些训练样本必须是独立同分布的。然而，若实际环境中存在杂波子空间泄露现象时，这些训练样本将不再满足独立同分布的要求，这将使得协方差矩阵的估计不再准确。杂波子空间泄露通常是由杂波起伏、载机偏航、幅相误差等因素引起，它会增加杂波的有效秩并使得杂波脊展宽，而当杂波脊展宽时，将严重影响STAP的杂波抑制性能。

传统的降维STAP算法，如3DT算法，当实际环境中存在杂波子空间泄露时，这些较少的训练样本不再满足独立同分布的要求，使得协方差矩阵估计不准确，估计的杂波脊宽度比实际的要窄，进而导致降维STAP算法形成的杂波凹口较窄，其杂波抑制性能严重下降。因此在实际降维STAP算法应用中，需要解决杂波子空间泄露问题。

下面简单描述下传统的降维STAP算法：

步骤一、接收数据:

假设载机作均匀直线飞行，一个空时自适应处理STAP接收数据块中含L个距离单元，其中第l个距离单元即待检测距离单元l的接收数据为x_l；

步骤二、对步骤一接收数据x_l进行降维处理，得到降维处理后的接收数据

步骤三、估计待检测距离单元l协方差矩阵：

待检测距离单元l的降维后的协方差矩阵由其邻近距离单元p降维后的数据来估计，即

R^l=1L-1Σp=1,p≠lLx~px~pH]]>

其中为待检测距离单元l的降维后的协方差矩阵，为的共轭转置；

步骤四、对待检测距离单元l的协方差矩阵自适应处理：

自适应处理的权矢量表示为

wl=Rl-1s~s~HRl-1s~]]>

为降维后的目标空时导向矢量，为R_l的逆矩阵；

第l个距离单元的输出表示为