[发明专利]一种基于两级架构的空时自适应处理方法

权利要求书

1.一种基于两级架构的空时自适应处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，设定相控阵雷达的阵元个数为N；对第n个阵元接收的时域回波数据x_n进行多普勒滤波处理，得到第n个阵元在第k个多普勒通道的输出数据y_k，n，进而得到所有N个阵元在第k个多普勒通道的输出矢量y_k，其中，n＝1，2，...，N，k＝1，2，...，K，K为多普勒通道的个数，第n个阵元接收的时域回波数据x_n的维数为K×1；

步骤2，根据所有N个阵元在第k个多普勒通道的输出矢量y_k，计算第k个多普勒通道的Q个空间波束，所述第k个多普勒通道的Q个空间波束指向不同方向，其中，Q为正整数；

步骤3，根据第k个多普勒通道的Q个空间波束，计算第k个多普勒通道的输出数据g_k；

步骤3中，根据第k个多普勒通道的Q个空间波束，通过以下子步骤计算第k个多普勒通道的输出数据g_k：

3.1构造第q个波束的变换滤波器h(ω_s，q)：

h(ωs,q)=[a1,a2ej2πωs,q,anej2π(n-1)ωs,q,...,aNej2π(N-1)ωs,q]T,q=1,2,...Q]]>

其中，ω_s，q为第q个空间波束的角频率，a_n表示第n个阵元的锥削系数；

3.2构造变换矩阵T_JDL：

TJDL=[h(fd,k-1)⊗h(ωs,1)]T...[h(fd,k-1)⊗h(ωs,Q)]T[h(fd,k)⊗h(ωs,1)]T...[h(fd,k)⊗h(ωs,Q)]T[h(fd,k+1)⊗h(ωs,1)]T...[h(fd,k+1)⊗h(ωs,Q)]TT]]>

其中，f_d，k-1、f_d，k和f_d，k+1分别为第k-1个、第k个和第k+1个多普勒通道的归一化多普勒频率，h(f_d，k-1)、h(f_d，k)和h(f_d，k+1)分别为第k-1个、第k个和第k+1多普勒通道的频率响应函数，表达式分别为：

h(fd,k-1)=[b1,b2ej2πfd,k-1,...,brej2π(r-1)fd,k-1,...,bKej2π(K-1)fd,k-1]T]]>

h(fd,k)=[b1,b2ej2πfd,k,...,brej2π(r-1)fd,k,...,bKej2π(K-1)fd,k]T]]>

h(fd,k+1)=[b1,b2ej2πfd,k+1,...,brej2π(r-1)fd,k+1,...,bKej2π(K-1)fd,k+1]T]]>

其中，b_r表示第r个脉冲的锥削系数，r＝1，2，...，K，上标T表示转置；

3.2计算空时导向矢量

s‾JDL(fd,k,ωs,q)=TJDLHs0(fd,k,ωs,q)]]>

其中，s₀(f_d，k，ω_s，q)是期望目标信号的空时导向矢量：

s0(fd,k,ωs,q)=ss0(ωs,q)⊗st0(fd,k)]]>

其中，表示Kronecker积，s_s0(ω_s，q)和s_t0(f_d，k)分别为空域导向矢量和时域导向矢量：

ss0(ωs,q)=1exp(j2π·ωs,q)exp(j2π·2ωs,q)...exp(j2π·(N-1)ωs,q)Tst0(fd,k)=1exp(j2π·fd,k)exp(j2π·2fd,k)...exp(j2π·(K-1)fd,k)T;]]>

3.3计算权矢量w_JDL(f_d，k，ω_s，q)：

wJDL(fd,k,ωs,q)=μR^JDL-1s‾JDL(fd,k,ωs,q)]]>

其中，为JDL杂波协方差矩阵，y_l为训练样本，L为训练样本个数，μ为归一化系数；

3.4计算第k个多普勒通道的输出数据g_k：

gk=wJDLH(fd,k,ωs,q)zk-1TzkTzk+1TT]]>

其中，z_k表示第k个多普勒通道的空域波束矢量，z_k＝[z_1，k，...，z_q，k，...，z_Q，k]^T，z_q，k为第k个多普勒通道的第q个空间波束。