[发明专利]一种基于协方差矩阵加权的降维空时自适应处理方法

摘要

本发明提供了一种基于协方差矩阵加权的降维空时自适应处理方法，该方法利用协方差矩阵加权(CMT)技术更准确地估计杂波协方差矩阵，人为地展宽了杂波凹口来适应实际环境中展宽的杂波脊，从而使得存在杂波子空间泄露时，降维STAP方法也能够有效地抑制杂波，提高了其实际环境应用的稳健性。

主权项

1.一种基于协方差矩阵加权的降维空时自适应处理方法，其特征在于，步骤一、接收数据x_lSL；假设载机作均匀直线飞行，一个空时自适应处理STAP接收数据块中含L个距离单元，其中第l个距离单元即待检测距离单元l的接收数据为x_lSL；L为整数，l的取值范围为[1，L];步骤二、对步骤一接收数据x_lSL进行降维处理，得到降维处理后的接收数据步骤三、估计待检测距离单元l降维后的协方差矩阵，待检测距离单元l的降维后的协方差矩阵由其邻近距离单元p降维后的数据来估计，即R^lSL=1L-1Σp=1,p≠lLx~pSLx~pSLH---(44)]]>其中为待检测距离单元l的降维后的协方差矩阵，为待检测距离单元l的邻近距离单元p降维后的数据，为的共轭转置；步骤四、基于协方差矩阵加权处理：杂波子空间泄露对采样数据的影响t₁的时域影响和空域影响分别表示为：tlf~=1ej2πf~1...ej2π(ηb-1)f~ηb-1,]]>tlθ~=1ej2πθ~1...ej2π(ηa-1)θ~ηa-1---(12)]]>其中，η_a为接收数据x_lSL降维后的空域维数，η_b为接收数据x_lSL降维后的时域维数，均为归一化多普勒频率，均为归一化角频率，取值均满足下面两个条件：1）互不相关，均服从零均值的均匀分布，互不相关，均服从零均值的均匀分布；2）中每个参数的取值范围为[-△_f，△_f]，中每个参数的取值范围为[-△_θ，△_θ]；△_f和△_θ的设定要满足估计的杂波脊A宽度大于已知的杂波脊B展宽的一般范围；进而使得降维STAP算法形成的杂波凹口大于杂波脊B对应的凹口宽度；则t_l可以表示为tl=tlf~⊗tlθ~---(13)]]>相应的杂波子空间泄露对协方差矩阵的影响T_lt为Tlt=E[tltlH]---(14)]]>另外，针对有限的采样数引起的高旁瓣，采用对角加载D_l来压低旁瓣，且其中ε表示加载因子，取10dB，o/表示点除，diag表示取主对角线元素，那么，协方差矩阵的加权因子表示为T_lCMT＝T_lt+D_l(16)基于协方差矩阵加权处理后的待检测距离单元l的协方差矩阵为步骤五、对基于协方差矩阵加权处理后的待检测距离单元l的协方差矩阵自适应处理：自适应处理的权矢量表示为wl(CMT)=Rl(CMT)-1s~s~HRl(CMT)-1s~---(18)]]>为降维后的目标空时导向矢量，为R_l(CMT)的逆矩阵；第l个距离单元的输出表示为yl=wl(CMT)Hx~lSL---(23)]]>步骤六：第l个距离单元按照y_l进行输出。