[发明专利]一种基于仿机载测量下的海杂波数据预处理方法

说明书

本发明公开了一种基于仿机载测量下的海杂波数据预处理方法，包括如下步骤：步骤1，解译数据文件：步骤2，选择主瓣区域：步骤3，处理区域均匀性检测：步骤4，距离向衰减因子补偿：步骤5，快时间维数据脉压处理：步骤6，空时协方差矩阵估计：步骤7，求解特征谱和空时功率谱。本发明所公开的基于仿机载测量下的海杂波数据预处理方法，通过解译原始二进制文件、脉冲压缩处理、处理区域均匀性检测以及距离维衰减补偿，获取“纯”海杂波空时二维特性的表征参数，为海杂波空时二维特性分析提供依据。

技术领域

本发明属于海杂波测量领域，特别涉及该领域中的一种基于仿机载测量下的海杂波数据预处理方法。

背景技术

基于逆相位中心偏置技术的仿机载海杂波数据有空时二维特性，且海杂波空时二维特性通常由空时功率谱和特征谱表征，而实际录取的海杂波数据仅是原始二进制文件，如何从原始二进制文件出发，经过一系列处理，得到海杂波空时功率谱和特征谱是海杂波数据预处理的关键所在。

在进行仿机载测量下的海杂波数据预处理时，面临着解译数据按所需处理要求重组、分析区域中的海杂波均匀性鉴定以及数据距离维衰减补偿等问题。美国国防高级计划研究署在“山顶计划”中公开了两组仿机载测量下的海杂波数据，其数据已经完成相关预处理，但并无文献说明其具体方法，而且对分析区域中海杂波均匀性鉴定并无提及。

针对海杂波空时二维特性研究，目前国内相关学者所采用的数据，大多来自基于机载平台下的仿真数据和特定型号雷达数据，而机载测量数据与仿机载测量数据在处理方法上有较大差异，不能将其处理方法照搬过来。因此，基于仿机载海杂波测量雷达，从原始数据中获取海杂波空时二维特性表征量是仿机载海杂波测量雷达亟需解决的问题之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于仿机载测量下的海杂波数据预处理方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基于仿机载测量下的海杂波数据预处理方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

步骤1，解译数据文件：

按照数据协议格式要求，将原始二进制数据文件进行十进制数据文件解译，并给原始数据加入幅相补偿值，得到三维数据矩阵，其中快时间维对应距离采样点，慢时间维对应脉冲数，空域对应相位中心；

步骤2，选择主瓣区域：

步骤21，结合雷达架设高度h、波束中心擦地角θ_gra，俯仰向波束宽度θ，确定距离采样起始点对应的斜距为OA，见下式(1)，距离采样终止点对应的斜距为OB，见下式(2)；

步骤22，计算仿机载测量下的系统自由度：系统自由度是空域自由度与时域自由度的乘积，空域自由度由空域采样数目决定，时域自由度由时域采样数目决定；

步骤23，根据RMB准则判断选择的主瓣区域中包含的距离门数目是否大于系统自由度的两倍，若不满足，需重新选择主瓣区域中的距离采样起始点和距离采样终止点；

步骤3，处理区域均匀性检测：

利用基于广义内积的非均匀检测算法检测处理区域中包含的各距离单元的均匀性，具体步骤为：

步骤31，在步骤2选择的主瓣区域中，选择一无干扰的距离单元作为标准的海杂波距离单元，并计算其对应空时快拍X的协方差矩阵R₀，见下式(3)，其中E[·]表示求均值运算，H表示共轭转置运算符：

R₀＝E[XX^H] (3)