[发明专利]一种插值补偿的匀加速机载雷达杂波抑制方法

说明书

本发明属于雷达技术领域，公开了一种插值补偿的匀加速机载雷达杂波抑制方法，确定机载雷达，机载雷达检测范围内存在目标，机载雷达向其检测范围内发射信号并经目标反射后接收到的回波信号，记为雷达原始回波数据矩阵；由于地面散射点是绝对静止的，同一散射点的回波数据不依赖于时间推移；在对载机加速飞行的雷达回波采样数据进行空间均匀插值之后，可以将插值数据视为时间上及空间上均是均匀采样得到的，由此校正地面散射点的多普勒频率变化；对插值补偿后的数据进行降维STAP处理，得到插值补偿的匀加速机载雷达杂波抑制处理结果。本发明抑制方法能够减小载机飞行加速度对地面散射点回波的影响，提高杂波抑制性能。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，具体涉及一种插值补偿的匀加速机载雷达杂波抑制方法。

背景技术

在现代战争中，雷达因为其全天候、全天时等优势，逐渐成为军事上必不可少的核心电子装备。其中机载雷达更是因为其探测视野广、机动性强等特点，已成为现代战争中夺取制空权和制信息权，决定现代战争胜负的重要因素。

当机载雷达在下视工作时，往往会受到地杂波的影响。且由于载机和地面之间存在相对运动，不同方向的散射点与雷达的相对速度是不同的，杂波会在多普勒域上发生扩散，杂波抑制难度相较于地基固定雷达会明显增加。空时自适应处理(STAP)技术可以在空时二维域上对杂波和目标进行区分，实现杂波抑制和目标检测。

在杂波特性已知的假设下，全维STAP的性能是所有STAP处理方法的性能上限。但是在大天线系统情况下，全维STAP涉及较高的计算复杂度，且对独立同分布(i.i.d.)样本数的需求较大，难以在实际工程中应用。因此在实际应用中，通常会使用可以大大减少计算量和i.i.d.样本需求的降维STAP方法。降维STAP是以放弃部分系统自由度，损失杂波抑制性能为代价的，它只能达到杂波抑制的准最优性能。降维STAP算法分为固定结构降维算法和自适应降维算法，前者由于其实用性而更受关注。在固定结构的降维STAP方法中，由于时域滤波相较空域滤波能获得更低的副瓣，杂波的局域化效果更好，因此多普勒后降维STAP方法在实际应用中被更多使用。多普勒后降维STAP方法只需要单独考虑每个多普勒通道的杂波分量，分别形成空域或联合域自适应滤波器，能够在较少的i.i.d.样本下得到较好的杂波抑制性能。

对于在一个相干处理间隔(CPI)内变速飞行的载机，其加速度往往会使雷达天线的采样点在空间上非均匀分布，导致目标或地面散射点回波的多普勒频率在一个CPI内发生变化，传统的针对匀速直线运动机载雷达的STAP技术无法直接应用，给杂波抑制和目标检测带来新的挑战。因此，对变速飞行机载雷达杂波抑制方法进行研究是十分必要的。

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插值补偿的匀加速机载雷达杂波抑制方法，由于地面散射点是绝对静止的，同一散射点的回波数据不依赖于时间推移，在对载机加速飞行的雷达回波采样数据进行空间均匀插值之后，可以将插值数据视为时间上及空间上均是均匀采样得到的，由此校正地面散射点的多普勒频率变化；对插值补偿后的数据进行降维STAP处理，得到插值补偿的匀加速机载雷达杂波抑制处理结果，本发明抑制方法能够减小载机飞行加速度对地面散射点回波的影响，提高杂波抑制性能。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种插值补偿的匀加速机载雷达杂波抑制方法，包括以下步骤：

步骤1，设机载雷达向其检测范围内发射信号并经目标反射后接收到的回波信号，记为雷达原始回波数据矩阵X；

所述雷达原始回波数据矩阵X为N×K×L维的阵元-脉冲-距离域数据，N表示机载雷达天线的阵元数，K表示机载雷达在一个CPI内发射的脉冲数，L表示机载雷达接收到的回波数据包含的距离单元总个数；

步骤2，令n＝1，n∈{1,2,…,N}，n表示第n个阵元；

步骤3，令l＝1，l∈{1,2,…,L}，l表示第l个距离单元；