[发明专利]基于广义内积任意阵列下的干扰样本剔除方法

权利要求书

1.一种基于广义内积任意阵列下的干扰样本剔除方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，得到训练样本：利用雷达发射信号，并接收对应的回波数据；在雷达接收的回波数据中，在待检测距离单元的左右两端分别选取多个距离单元，将选取的L个距离单元的回波数据作为对应的L个训练样本，将第i个训练样本表示为X_i，i取1至L；

步骤2，离线组成杂波子空间的低秩逼近矩阵U_r，将每个训练样本按照方位向均匀划分为N_c个样本块，离线构造杂波散射体导向矢量矩阵V_c，在杂波散射体导向矢量矩阵V_c中计算得到所有的非零特征值对应的特征向量，组成杂波子空间的低秩逼近矩阵U_r；

步骤3，利用低秩逼近矩阵近似表达真实杂波子空间特性，根据杂波子空间的低秩逼近矩阵U_r，离线计算杂波噪声协方差矩阵的逆矩阵

步骤4，根据采集到的每个训练样本的数据及杂波噪声协方差矩阵的逆矩阵计算出每个训练样本的广义内积值；

步骤5，根据噪声功率，设定检测门限η；

步骤6，根据每个训练样本的GIP及设定的检测门限η，判断第i个训练样本是否满足设定的剔除条件，如果满足，将其剔除；如果不满足，将其保留；同样的方法遍历检测所有的训练样本，最终保留所有经筛选的样本，得到剔除干扰样本后的样本，将所有经过筛选后保留的样本构成待测样本，完成基于广义内积任意阵列下的干扰样本的剔除。

2.如权利要求1所述的基于广义内积任意阵列下的干扰样本剔除方法，其特征在于，步骤2中离线组成杂波子空间的低秩逼近矩阵U_r的具体步骤包括：

(2.1)将每个训练样本按照方位向均匀划分为N_c个样本块，N_c为大于1的自然数，根据单个杂波散射体对应的杂波空域导向矢量和杂波时域导向矢量离线构造杂波散射体导向矢量矩阵V_c；

离线构造第i个杂波散射体对应的时域导向矢量V_t及原始空域导向矢量S_s，分别为：

其中，j为虚数单位，λ为雷达发射信号的波长，d_i＝[x_i y_i z_i]^T为天线的第i个阵元所在的位置坐标，V＝[-|v|cosθ_c cosθ_p |v|sinθ_c cosθ_p -|v|sinθ_p]^T表示雷达平台的速度矢量，表示第i个散射体对应的波束指向单位矢量，f_r为雷达发射信号的脉冲重复频率；偏航角θ_c为载机航向与天线阵面轴向夹角，θ_i为第i个杂波散射体相对于载机的方位角，θ_p为载机飞行的倾斜角，为杂波散射体相对于载机航向的俯仰角，[ ]^T表示矩阵或向量的转置；

第i个阵元的增益系数用阵元的安装指向和天线波束指向之间的夹角余弦表示，阵元的增益系数表示为：

其中，g₀为阵元峰值增益系数，g_b为阵元后向衰减系数，θ_null为雷达发射波形两零点之间的主瓣宽度，为第i个天线阵元的安装指向和天线波束指向之间的夹角，n_i＝[F_x(x_i y_i z_i)F_y(x_i y_i z_i)F_z(x_i y_i z_i)]^T为阵元安装指向，F(x_i y_i z_i)表示天线阵列曲线在坐标为(x_i y_i z_i)的阵元处的法线方程；

此时阵元级的真实空域导向矢量为：

V_s＝g_n*S_s

其中，*为Hadamard积，g_n为各阵元增益矢量，是由各个阵元的增益系数排列组成的矢量；

此时第i个杂波散射体对应的NK×1维空时导向矢量V_i为：

为Kroneker积，则所有目标的杂波散射体导向矢量矩阵V_c构造为：

V_c＝[V₁ … V_NC]^T

(2.2)计算得到杂波散射体导向矢量矩阵V_c的所有特征值，并从大到小排列λ₁、λ₂……λ_NC,取前r个特征值，其中r由下式确定

式中，r是特征值的个数，λ_i是杂波散射体导向矢量矩阵V_c的第i个特征值，i取1...NC，K是一个非常接近1的数，取K＝0.999；上式比值接近1时的r值就是非零特征值的个数；

(2.3)分别计算得到杂波散射体导向矢量矩阵V_c的前r个特征值对应的特征向量组成U_r。