[发明专利]基于稀疏谱恢复的机载三维异构阵杂波抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于稀疏谱恢复的机载三维异构阵杂波抑制方法，包括步骤：建立机载三维异构阵的几何模型，并获取机载三维异构阵接收的杂波模型；建立对应的完备字典矩阵；通过压缩感知算法进行杂波谱恢复，再引入联合稀疏模型，对恢复的杂波空时谱进行优化；通过协方差矩阵和杂波分布特性间的等价关系，估计协方差矩阵，进而构造相应的自适应滤波器。本发明将稀疏恢复模型引入到机载三维异构阵的杂波抑制，在正确构建压缩感知模型后，稀疏恢复的过程则是单纯的角度、多普勒求解问题，并不会受到杂波的空变影响，十分契合机载三维异构阵的杂波抑制。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理技术领域，具体涉及一种基于稀疏谱恢复的机载三维异构阵杂波抑制方法。

背景技术

机载三维异构阵是由多个不同的曲面阵构成的三维复杂阵列，它具有与载机外形相一致的空气动力外形，可以有效减小载机雷达反射截面积、降低载机负荷及增大有效发射孔径，能够满足复杂战场环境下雷达对目标探测的需求。相比于传统的二维平面阵，三维异构阵是一种更加广义的构型，可以看作是多个共形阵的组合阵。其杂波特性十分复杂，使得现有的以平面阵或共形阵为基础的杂波抑制已不再适用，需要从更高维度、更广义视角去研究机载三维异构阵的杂波抑制方法，建立具有普适性的任意阵列统一杂波模型。由于其杂波的复杂性，其杂波抑制也是一个难题。

基于稀疏谱恢复的杂波抑制方法是近些年提出的一种新方法，它利用杂波分布所具有的稀疏性，通过稀疏恢复算法有效恢复杂波空时谱。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于稀疏谱恢复的机载三维异构阵杂波抑制方法，本发明聚焦于机载三维异构体制下杂波分布稀疏性的不同点，将稀疏恢复模型引入到机载三维异构阵的杂波抑制，在正确构建压缩感知模型后，稀疏恢复的过程则是单纯的角度、多普勒求解问题，并不会受到杂波的空变影响，十分契合机载三维异构阵的杂波抑制。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

基于稀疏谱恢复的机载三维异构阵杂波抑制方法，包括以下步骤：

步骤1，建立机载三维异构阵的几何模型，并获取机载三维异构阵接收的杂波模型；

步骤2，根据机载三维异构阵接收的杂波模型，建立对应的完备字典矩阵；通过压缩感知算法进行杂波谱恢复，得到对应的杂波空时谱；再引入联合稀疏模型，对恢复的杂波空时谱进行优化，得到对应的优化后的高分辨杂波空时谱；

步骤3，在获得优化后的高分辨杂波空时谱的基础上，通过协方差矩阵和杂波分布特性间的等价关系，估计协方差矩阵，进而构造相应的自适应滤波器，对机载三维异构阵接收的杂波进行有效抑制。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明提出了基于稀疏谱恢复的机载三维异构阵杂波抑制方法，构建了机载三维异构阵的压缩感知模型，再将压缩感知引入到机载三维异构阵的杂波抑制上，在正确构建压缩感知模型后，稀疏恢复的过程则是单纯的角度、多普勒求解问题，并不会受到杂波的空变影响，十分契合机载三维异构阵的杂波抑制，获得了较好的杂波抑制效果。在传统方法无法适用于机载三维异构阵的情况下，本发明方法的杂波抑制方面有着不错的抑制效果，为后续的机载三维异构阵的研究提供了一种新的思路。

(2)本发明方法有效应对了机载三维异构阵的复杂的杂波特性；且可以应用于独立同分布(IDD)训练样本缺乏的情况。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1是本发明提供一种基于稀疏谱恢复的机载三维异构阵杂波抑制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的机载三维异构阵示意图；

图3是本发明与图2对应的机载三维异构阵的几何特性示意图；