[发明专利]基于稀疏恢复的机载非正侧阵近程杂波距离模糊抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于稀疏恢复的机载非正侧阵近程杂波距离模糊抑制方法，与现有技术相比，本发明可以有效消除距离模糊杂波，无需补偿距离相关性而准确估计待测单元的杂波分布特性。此外，本发明方法还可以减少稀疏问题求解中出现的伪值，更加准确地估计杂波空时谱分布。

技术领域

本发明属于地面慢速目标检测技术领域，尤其涉及一种基于稀疏恢复的机载非正侧阵近程杂波距离模糊抑制方法。

背景技术

空时自适应处理是机载雷达抑制地面杂波，检测地面慢速目标的有效手段。在机载非正侧阵雷达，由于天线阵列与载机飞行方向的夹角不为零，杂波在空间频率-多普勒频率空间的杂波谱分布随距离变化，即杂波距离相关性，不同距离门的杂波不服从独立同分布，使得统计类空时自适应处理方法无法利用其它距离门回波数据准确估计待检测距离门的杂波分布。

补偿杂波距离相关性有很多，主要包括多普勒弯曲(DopplerWarping,DW)^[5]、角度多普勒补偿(Angle Doppler Compensation,ADC)^[6-7]、空时内插补偿(Space TimeInterpolating technique,STINT)^[8]和基于配准补偿(Registration BasedCompensation,RBC)^[9]等方法。上述方法可以在一定程度上补偿杂波距离相关性，使不同距离门的杂波满足近似同分布条件。但是，在脉冲重复频率较高时，雷达回波会存在距离模糊，近程杂波和远程杂波混在一起，不同模糊距离环的杂波在时域上是不可分的，补偿方法在一定程度上失效^[10-11]。

抑制杂波距离模糊的方法有很多，如基于面阵的三维天线自适应方法、俯仰向预滤波方法、知识辅助方法和子空间正交投影方法等。但三维线阵自适应方法系统自由度和运算量大，训练样本缺失；俯仰向预滤波方法简单方便，但需要进行补偿杂波距离依赖性，在杂波非均匀严重的情况下，杂波抑制性能下降，且受阵元误差影响较大；子空间正交投影方法运算量大，难以实时实现。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于稀疏恢复的机载非正侧阵近程杂波距离模糊抑制方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括杂波模型建立、改进正则化FOCESS算法和消除距离模糊杂波，所述杂波模型建立：在机载雷达系统中，当雷达工作在中、高脉冲重复频率时，雷达接收的回波数据存在着距离模糊；假定第l个距离单元的斜距为R_l，在考虑距离模糊杂波时，第l个距离单元的第i次距离模糊杂波所对应的R_l,i可表示为：

R_l,i＝R_l+(i-1)R_u＝τ_lc+(i-1)R_u (1)

其中，i＝1,2,…,N_a，τ_c为第l个距离单元的采样时间；R_u为机载雷达的最大不模糊距离，其大小为c/2f_prf，c为光速，f_prf为脉冲重复频率；N_a为距离模糊数，其值由雷达最大作用距离R_max、R_u和载机高度H共同决定：

机载雷达杂波归一化多普勒频率和空间频率与俯仰角和方位角的耦合关系为：