[发明专利]基于循环对消的数字电视无源双基地雷达目标检测方法

权利要求书

1.基于循环对消的数字电视无源双基地雷达目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用直达波抑制算法抑制直达波，估计强杂波的时延τ和多普勒频移f；重构各强杂波的回波信号；

(2)在监测通道中，通过时延多普勒滑动滤波器组循环对消算法，实现各强杂波的抑制；

(3)将对消结果与参考通道恢复的直达波信号再次进行距离多普勒互相关计算，从而实现弱目标的检测；

步骤(1)中，所述利用直达波抑制算法抑制直达波具体方法如下：

(1-1)在参考通道中，利用数字波束形成恢复直达波信号p(k)，并作为匹配滤波的参考信号，其中，k表示离散时间；

(1-2)在监测通道中，将监测通道接收到的信号x_S(k)与恢复的直达波信号对消，将对消后的信号y(k)与参考通道恢复的直达波信号p(k)，进行距离与多普勒互相关计算；

步骤(1-1)中，所述恢复直达波信号p(k)的形成方法如下：

利用数字电视发射台位置信息，采用数字波束形成DBF实现发射站直达波恢复，波束输出公式如下：

式中：N_c表示线阵天线单元数，d表示阵元间距，λ数字电视信号的波长，表示来波方向与阵列法线夹角；采用数字波束形成指向发射站，将DBF结果用作直达波信号；

步骤(1-2)中，所述对消结果y(k)具体的计算方法如下：

DMI滤波器的最优权计算公式为：

式中：R_pp为直达波信号p(k)的协方差矩阵，[]^-1表示求逆运算，P_px为p(k)与监测通道接收信号x_s(k)的互相关矩阵，R_pp和P_px表达式如下：

其中，N₁和N₂分别为采样数据的起始点和终点，[·]^H表示共轭转置运算；

对消结果如下所示：

y(k)＝x_S(k)-F^H(k)p(k) (8)

其中，x_S(k)表示监测通道接收到的信号，p(k)表示DBF恢复的直达波信号；

步骤(1-2)中，对消后的信号y(k)与参考通道恢复的直达波信号p(k)，进行距离与多普勒互相关计算，具体方法如下：

/

其中，N是相关数据的长度，τ是距离延迟，f是多普勒频移；设置门限Γ，当|ψ(τ,f)|＞Γ时，记录τ和f的信息，此即估计的强杂波的时延和多普勒频移；

所述重构各强杂波的回波信号具体方法如下：

通过片状运动杂波检测算法获取由片状运动杂波分割的强杂波的个数N_A，即|ψ(τ,f)|超出门限时记录的多普勒的个数，根据f和对应该多普勒频移的最小时延τ_{i min}，重构各强杂波的回波信号，公式如下所示：

其中，f_s表示采样率。

2.根据权利要求1所述的基于循环对消的数字电视无源双基地雷达目标检测方法，其特征在于，步骤(2)中，所述时延多普勒滑动滤波器组循环对消算法具体方法如下：

步骤1：初始化对消次数j＝0，输入对消前数据z₀(k)，即y(k)，以及三个重构信号x₁(k)，x₂(k)和x₃(k)；

步骤2：利用DMI计算最优权：

式中，为重构信号x_i(k)的协方差矩阵，[]^-1表示求逆运算，P_xiy为x_i(k)与y(k)的互相关矩阵；

步骤3：计算加权后辅助通道数据：

步骤4：计算对消剩余结果：

z_j(k)＝z_j-1(k)-q_j(k) (13)

步骤5：令j＝j+1，重复上述步骤直到j≥N_A/3，第j次对消结果为z_j(k)，最终对消结果为z_l(k)。

3.根据权利要求1所述的基于循环对消的数字电视无源双基地雷达目标检测方法，其特征在于，步骤(3)中，将对消结果z_l(k)与参考通道恢复的直达波信号p(k)再次进行距离多普勒互相关处理，实现弱目标的检测，公式如下所示：

其中，设置门限Γ，当|ψ(τ,f)|＞Γ时，记录τ和f的信息，此即弱目标的时延和多普勒参数。