[发明专利]一种基于子空间投影的杂波抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于子空间投影的杂波抑制方法，包括：获取多通道原始回波信号；对所述回波信号进行方位向FFT处理，获得多普勒域的回波信号；获得一个多普勒单元的杂波子空间投影矩阵；将当前多普勒单元的回波信号投射到杂波子空间上，获得投影结果；遍历所有的多普勒单元，得到所有多普勒单元的完整投影结果；将所述多普勒域的回波信号与所述完整投影结果作差，获得差值；对所述差值进行方位向IFFT处理，得到杂波抑制后的信号。该方法可以直接应用于高分辨宽测绘带多通道SAR系统接收的方位欠采样数据，避免了繁琐的处理过程，且具有更好的杂波抑制性能。

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，具体涉及一种基于子空间投影的杂波抑制方法。

背景技术

杂波抑制是多通道SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)系统中运动目标检测的首要环节，传统的杂波抑制方法，如DPCA(Displaced Phase Center Antenna，相位中心偏置天线)方法、ATI(Along Track Interferometry，沿航迹干涉)方法、STAP(Space-Time Adaptive Processing，空时自适应处理)方法，主是在PRF(pulserepetition frequency，脉冲重复频率)不小于奈奎斯特频率的情况下进行研究。然而，高分辨率宽测绘带SAR系统(简称HRWS-SAR系统)中，采用低于PRF的方位通道采样突破最小的天线面积约束。通常，接收信号的多普勒带宽是PRF的几倍，这给传统的方法带来了新的挑战。

为了在HRWS-SAR系统中实现杂波的抑制，传统的方法需要调整。当阵列天线的排列满足DPCA条件时，DPCA方法可方便地应用于HRWS-SAR系统。然而，在实际应用中，DPCA的条件很难满足，因此需要对DPCA方法作一系列的预处理。在S.-X.Zhang,M.-D.Xing发表的“A novel moving target imaging algorithm for HRWS SAR based on local maximum-likelihood minimum entropy,”(IEEE Transactions on Geoscience and RemoteSensing,2014,52(9):5333-5348.)中，接收到的数据根据通道误差估计和补偿后的通道数分成两组，然后分别对两组数据进行重构，在进行DPCA处理之前满足奈奎斯特采样定律并进行插值。

由于沿航迹干涉方法是在图像域内进行的，低PRF数据的成像结果中会出现重影现象，因此其应用也需要进行预处理，当数据量很大时，这两组流程可能非常耗时。STAP方法可以直接应用于HRWS-SAR系统，具有良好的性能，但当运动目标信号涉及杂波协方差矩阵的计算时，其性能会下降。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于子空间投影的杂波抑制方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种基于子空间投影的杂波抑制方法，包括：

S1：获取多通道原始回波信号；

S2：对所述原始回波信号进行方位向FFT处理，获得多普勒域的回波信号；

S3：获得一个多普勒单元的杂波子空间投影矩阵；

S4：将当前多普勒单元的回波信号投射到杂波子空间上，获得投影结果；

S5：遍历所有的多普勒单元，得到所有多普勒单元的完整投影结果；

S6：将所述多普勒域的回波信号与所述完整投影结果作差，获得差值；

S7：对所述差值进行方位向IFFT处理，得到杂波抑制后的信号。

在本发明的一个实施例中，所述S1包括：

获取M个通道的原始回波信号，将所述M个通道的回波信号X表示为：