[发明专利]局部均匀杂波协方差矩阵自适应估计方法

权利要求书

1.局部均匀杂波协方差矩阵自适应估计方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1获取参考数据，粗略估计不同参考距离单元杂波功率水平；

步骤2依据参考距离单元杂波功率水平估计值，采用数据一致性指标，进行参考数据均匀性判决，并估计杂波组大小和位置；

步骤3根据杂波分组后的局部均匀参考数据，进行杂波协方差矩阵结构的自适应估计，为自适应目标检测器设计提供依据。

2.根据权利要求1所述的局部均匀杂波协方差矩阵自适应估计方法，其特征在于，所述步骤1具体为：

以待检测距离单元为中心，在其前后分别连续取一定数量距离单元杂波回波观测数据，构成R个N×1维的参考数据向量(x_m,m＝1,2,…,R)，其中，N表示雷达接收阵元数与相干脉冲数的乘积；粗略估计所有R个参考距离单元的杂波功率水平即τ^m=xmHxm/N.]]>

3.根据权利要求1所述的局部均匀杂波协方差矩阵自适应估计方法，其特征在于，所述步骤2具体为：

(1)根据雷达距离分辨率和面临的杂波环境确定最小杂波组大小M₀，以M₀为滑窗长度，构建起止位置分别为k+1和k+M₀的取样滑窗，设置初始值为k＝1；

(2)根据取样滑窗中的参考距离单元杂波功率水平估计值计算样本均值即

μ^k=1M0Σm=k+1k+M0τ^m---(1)]]>

接着，计算样本方差即

σ^k2=1M0-1Σm=k+1k+M0(τ^m-μ^k)2---(2)]]>

根据样本均值和样本方差计算滑窗内数据的均匀性指标h_k，即，

hk=μ^k2/σ^k2---(3)]]>

(3)根据滑窗内数据均匀性指标h_k进行均匀性判决，若满足

h_k＜α              (4)

则表明滑窗内数据是非均匀的，式(4)中α为非均匀判决门限，可根据实际情况设定，一般需满足0＜α＜1，并初步设定杂波组内非均匀起始位置n_k为

n_k＝k+M₀               (5)

否则，若式(4)不成立，则判定滑窗内数据是均匀的，设定n_k＝0，进一步令n₀＝0；

(4)对非均匀起始位置的初步估计值n_k进行确认，若

n_k-n_k-1≥M₀          (6)

则保持n_k不变；否则，若式(6)不成立，则需根据数据均匀性指标h_k和h_k-1进行判决，若

h_k＜h_k-1            (7)

则保持n_k-1不变并设置n_k＝0，否则保持n_k不变并设置n_k-1＝0；

(5)将k值增加1，若k+M₀≤R，则重复执行步骤(2)至步骤(4)，否则执行步骤(6)；

(6)将所有K个非零的n_k值记为有效的杂波非均匀起始位置(p_t,t＝1,2,…,K)，并令p₀＝1且p_K+1＝R+1，据此将R个参考数据向量(x_m,m＝1,2,…,R)分为K+1组，第t组中包含的g_t个参考数据向量记为x_m,m＝p_t,p_t+1,…,p_t+g_t-1，其中，g_t＝p_t-p_t-1,t＝1,2,…,K+1。

4.根据权利要求1所述的局部均匀杂波协方差矩阵自适应估计方法，其特征在于，所述步骤3具体为：

利用分组后的杂波数据计算各组的采样协方差矩阵，即

Σ^t,SCM=1gtΣm=ptpt+gt-1xmHxm,t=1,2,...,K+1---(8)]]>

接着，形成杂波协方差矩阵估计，即

Σ^=NRΣt=1K+1gtΣ^t,SCMtr(Σ^t,SCM)---(9)]]>

式(9)中，tr(·)表示取方阵的迹；

最后，将协方差矩阵估计值引入自适应检测器设计中，提高检测器对杂波环境适应性。