[发明专利]一种基于方位角度域滤波的弧形阵列雷达杂波抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于方位角度域滤波的弧形阵列雷达杂波抑制方法，步骤依次为：对弧形阵列雷达的回波信号进行距离向处理；方位角度域滤波；对运动目标进行方位向压缩，完成杂波抑制。本发明借助方位向角频率和方位向扫描角度的对应关系，通过构造相应的方位角度域滤波器，对回波进行方位角度域滤波处理，实现杂波抑制。

技术领域

本发明属于雷达信号处理领域，特别涉及了一种弧形阵列雷达杂波抑制方法。

背景技术

弧形阵列天线通常采用频率调制连续波收发分置的等效MIMO机制快速形成弧形孔径，针对机载或车载平台附近是待探测区域进行运动目标探测。在弧形阵列天线雷达系统中，在平行于电磁波传播的方向，发射信号决定了距离向分辨率；沿弧型角度设置若干天线阵元形成弧形孔径，回波信号进行相干积累以决定方位向分辨率。该系统依靠微波高速开关实现信号的等效多发多收，不间断取得目标信息，同时弧形阵列天线受平台振动影响较小，且不依靠平台移动以实现合成孔径，适用条件较为广泛。该雷达系统具有受平台振动影响小、无需平台移动的优点。

综上所述，弧形阵列天线雷达系统能够获得相较一般线阵天线更大的观测范围，在视场观测、目标检测等方面都有优势。但是弧形阵列天线在使用过程中会受到杂波的干扰，影响阵列天线的性能，而传统的滤波方法对杂波的抑制效果并不理想。

发明内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题，本发明提出了一种基于方位角度域滤波的弧形阵列雷达杂波抑制方法。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种基于方位角度域滤波的弧形阵列雷达杂波抑制方法，包括以下步骤：

(1)对弧形阵列雷达的回波信号进行距离向处理；

(2)方位角度域滤波；

(3)对运动目标进行方位向压缩，完成杂波抑制。

进一步地，在步骤(1)中，弧形阵列雷达采用调频连续波FMCW信号，其发射信号的形式如下：

上式中，S_T(t)为发射信号，f_c表示发射信号载频，K表示调频率，t表示采样时间，j为虚数单位；

对回波信号进行解调频Dechirp处理、补偿残余视频相位、距离频率替换和距离向IFFT后，得回波信号的形式如下：

上式中，S_IFFT(t,θ_n)为回波信号，θ_n为弧形阵列波束指示角，σ为目标的雷达截面积，p_r为距离向的点扩散函数，w_a为方位角度域的矩形窗函数，f为信号中心频率，c为电磁波传播速度，η为方位向时间，且θ为方位角度域，ω为波束扫描角速度，R_mv(η)表示运动目标与弧形阵列雷达中心间的距离。

进一步地，在步骤(2)中，设弧形阵列天线波束的3dB宽度为θ_a，波束扫描范围是[-θ_b,θ_b]，天线波束指向角为θ_x∈[-θ_b,θ_b]，且位于天线波束的3dB宽度θ_a以内的目标才有雷达回波信息；

当波束指向角θ_x在扫描范围内转动时，设定方位角度域为内角度域，符号为θ_inner；方位角度域为外角度域，符号为θ_outer；

滤除回波信号在方位角度域中内角度域θ_inner部分的回波，保留外角度域θ_outer中包含运动目标信息的回波信号，方位角度域滤波过程如下：