[发明专利]相参捷变频雷达杂波抑制方法及系统

权利要求书

1.相参捷变频雷达杂波抑制算法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1将要进行杂波抑制和相参积累的雷达基带回波信号排列成回波信号矩阵；

步骤2通过计算杂波抑制矩阵，抑制所述回波信号中的杂波分量，保留运动目标的信号分量，

步骤2.1根据雷达天线的指标参数与运动状态、回波数据，计算得到需要抑制的杂波所对应的反射体速度范围；

步骤2.2根据相参捷变频雷达的波形参数和所述杂波所对应的反射体速度范围，计算得到杂波抑制矩阵；

步骤2.2.1初始化杂波流形矩阵R

构造一N行，L×M列的全零矩阵R，其中，L和M的计算方式如下：

M＝(ΔF/Δf)+1

其中，计算相参积累的所有脉冲的工作频率中任意两个所述工作频率差值，ΔF为取所述差值的最大值，Δf为取所述差值的最小公约数；

L＝ceil[(v_max-v_min)/Δv]

其中，Δv＝c·f_p/f₀，v_max是需要抑制的杂波对应的最大速度，v_min为需要抑制的杂波对应的最小速度，c为光速，f_p为脉冲重复频率，f₀为相参积累的所有脉冲的工作频率的最小值，ceil(·)为向上取整函数；

步骤2.2.2计算杂波流形矩阵R

杂波流形矩阵第n行，第kM+m(0≤k≤L-1,0≤m≤M-1)列的元素R_n,kM+m为

其中，f_n为第n个脉冲的工作频率；

步骤2.2.3对杂波流形矩阵R进行奇异值分解

R＝U∑V

其中，∑为一对角矩阵，U、V均为所述对角矩阵中的元素，对角线元素均为奇异值，且对角线元素的绝对值从左上到右下依次减小；

步骤2.2.4构造杂波抑制矩阵；杂波抑制矩阵P

通过以下的计算：

P＝I–CC^H

其中，C＝U[1:LM]，表示矩阵C为前述矩阵U中，第1个到第LM个列向量组成 的子阵，C^H表示矩阵C的共轭转置，I表示N行，N列的单位矩阵，矩阵P是N×N维的矩阵；

步骤2.3通过对所述杂波抑制矩阵进行乘法计算，抑制回波信号中的杂波分量；

步骤3将杂波抑制后的回波信号进行相参积累。

2.根据权利要求1所述的相参捷变频雷达杂波抑制算法，其特征在于，在步骤1中，具体实现方式为，将一个相参积累间隔中，不同脉冲的回波采样数据排列成一个矩阵，所述矩阵的行数等于脉冲个数，矩阵的列数等于每个脉冲的采样点个数。

3.根据权利要求1所述的相参捷变频雷达杂波抑制算法，其特征在于，在步骤3中，具体包括以下步骤：

步骤3.1根据运动目标的速度，计算生成速度补偿向量，采用矩阵哈达马积的方式，补偿目标速度引入的信号相位；

步骤3.2将速度补偿后的不同脉冲的回波信号进行相参积累。

4.根据权利要求1所述的相参捷变频雷达杂波抑制算法，其特征在于，在步骤2.1中，设定所述杂波对应反射体速度范围，具体包括根据雷达及环境的相关参数，假定来自相对雷达天线径向速度在[vmin,vmax]区间内的反射体的回波信号为杂波。

5.根据权利要求1所述的相参捷变频雷达杂波抑制算法，其特征在于，在步骤2.3中，杂波抑制通过如下矩阵计算完成

D’＝PD

其中，D为前述步骤1得到的回波信号矩阵，所述回波信号矩阵为N维回波信号向量，P为前述步骤2得到的杂波抑制矩阵，D’为抑制掉杂波能量后的N维信号向量。