[发明专利]基于对角加载的机载非正侧视阵雷达稳健杂波抑制方法

权利要求书

1.一种基于对角加载的机载非正侧视阵雷达稳健杂波抑制方法，其特征在于，利用杂波自由度估计值，生成对角加载因子，通过对角加载优化机载非正侧视阵雷达杂波的采样协方差矩阵，该方法的步骤包括如下：

(1)获得杂波数据：

将待抑制的机载非正侧视阵雷达杂波表示为一个N×K,L的二维矩阵，其中，N表示机载非正侧视阵雷达接收阵列的阵元个数，K表示每个脉冲重复周期的相干脉冲数，L表示采样杂波数据的距离门样本数；

(2)利用最大似然估计公式，计算机载非正侧视阵雷达杂波的采样协方差矩阵；

(3)计算杂波自由度估计值：

利用机载非正侧视阵雷达接收阵列的构型参数，通过下式，计算杂波自由度估计值：

其中，γ表示杂波自由度估计值，λ表示机载非正侧视阵雷达的工作波长，L_a表示机载非正侧视阵雷达接收阵列的孔径长度，V表示载机的运动速度，T_w表示相干处理时间，T_w＝(K-1)T_r，T_r表示机载非正侧视阵雷达接收脉冲的重复周期，α表示机载非正侧视阵雷达的空时耦合特性；

(4)生成对角加载因子：

(4a)对机载非正侧视阵雷达杂波的采样协方差矩阵进行特征分解，得到N×K个特征值，对所有的特征值进行降序排列；

(4b)将降序排列后特征值序列中序号小于或等于γ的所有特征值组成大特征值集，将序号大于γ的所有特征值组成小特征值集，将小特征值集的所有特征值的平均值作为对角加载因子；

(5)通过对角加载优化机载非正侧视阵雷达杂波的采样协方差矩阵，得到对角加载后的协方差矩阵；

(6)按照下式，对每个距离门的杂波信号进行抑制：

其中，y_l表示采样杂波数据块中第l个距离门抑制杂波后的值，l表示距离门的序号，l＝1,2,…,L，上标-1表示求逆操作，s表示机载非正侧视阵雷达接收阵列主瓣指向的空时导向矢量，s_s表示机载非正侧视阵雷达接收阵列主瓣指向的空域导向矢量,表示克罗内克积操作，s_t表示机载非正侧视阵雷达接收阵列主瓣指向的时域导向矢量，表示对角加载后的协方差矩阵，x_l表示采样杂波数据块中第l个距离门对应的杂波矢量。

2.根据权利要求1所述的基于对角加载的机载非正侧视阵雷达稳健杂波抑制方法，其特征在于，步骤(2)中所述的最大似然估计公式如下：

其中，表示机载非正侧视阵雷达杂波的采样协方差矩阵，Σ表示求和操作，x_l表示采样杂波数据块中第l个距离门对应的杂波矢量，上标H表示共轭转置操作。

3.根据权利要求2所述的基于对角加载的机载非正侧视阵雷达稳健杂波抑制方法，其特征在于，步骤(5)中所述对角加载后的协方差矩阵是由下式得到的：

其中，σ表示对角加载因子，I表示单位矩阵。

4.根据权利要求1所述的基于对角加载的机载非正侧视阵雷达稳健杂波抑制方法，其特征在于，步骤(6)中所述的机载非正侧视阵雷达接收阵列主瓣指向的空域导向矢量如下：

其中，s_s表示机载非正侧视阵雷达接收阵列主瓣指向的空域导向矢量，e表示以自然常数e为底的指数操作，j表示虚数单位符号，π表示圆周率，d表示机载非正侧视阵雷达接收天线的阵元间距，cos表示余弦操作，θ表示机载非正侧视阵雷达接收阵列主瓣指向的方位角，表示机载非正侧视阵雷达接收阵列主瓣指向的俯仰角，上标T表示转置操作。

5.根据权利要求4所述的基于对角加载的机载非正侧视阵雷达稳健杂波抑制方法，其特征在于，步骤(6)中所述的机载非正侧视阵雷达接收阵列主瓣指向的时域导向矢量如下：

其中，s_t表示机载非正侧视阵雷达接收阵列主瓣指向的时域导向矢量，θ_p表示载机运动方向和机载非正侧视阵雷达接收阵列的夹角，f_prf表示机载非正侧视阵雷达接收脉冲的重复频率。