[发明专利]机载MIMO雷达空时码三维自适应杂波对消方法

摘要

本发明公开了一种机载MIMO雷达空时码三维自适应杂波对消方法，首先建立机载MIMO雷达回波信号模型,计算出残余回波信号能量并将其最小化，得到自适应杂波对消器系数矩阵,通过滑窗排列得到空时码三维自适应杂波对消器,利用该对消器对回波信号对消，通过空时码三维自适应杂波对消器的预处理，对消掉大部分杂波。本发明方法用于常规空时处理方法和降维STAP方法之前对机载MIMO雷达回波信号中的杂波进行空时码三维对消，可以在雷达信号处理的第一阶段就有效的抑制杂波，提高动目标的检测性能。本发明不仅适用于正侧视雷达，同样适用于非正侧视雷达，均具有良好的动目标检测能力。

主权项

1.一种机载MIMO雷达空时码三维自适应杂波对消方法，其特征是：利用机载MIMO雷达相邻两个脉冲的回波信号进行相减对消操作，使对消后的杂波信号得到抑制，方便雷达信号后续的进一步处理，所述自适应杂波对消过程包括如下步骤：步骤1.设定机载MIMO雷达天线在一个相干处理时间间隔内发射K个脉冲，构建机载MIMO雷达第k个脉冲接收的回波，该回波包括杂波和噪声，信号模型为：xk=ADkρk+xk(w),]]>式中，A为空域相位项构成的矩阵，D_k为时域多普勒相位项构成的对角矩阵，ρ_k为第k个脉冲时刻U个杂波散射单元的随机幅度向量，U为一个距离单元内散射单元的个数，为第k个脉冲时刻的高斯白噪声向量；步骤2.根据回波信号模型，计算得到相邻两个脉冲的残余回波信号能量||ε_k||²为：||ε_k||²＝||Qx_k-x_k+1||²，式中，Q为杂波对消器系数矩阵，||·||为向量的2-范数；步骤3.根据最小化残余回波信号能量||ε_k||²，得到杂波对消器系数矩阵Q为：Q=Rk+1,kRk,k-1,]]>式中，R_k+1,k为第k个脉冲与第k+1个脉冲的杂波与噪声相关矩阵，R_k,k为第k个脉冲的杂波与噪声自相关矩阵，[·]^-1表示对矩阵求逆；步骤4.根据求得的杂波对消器系数矩阵Q，选取所有雷达信号中一个相干处理间隔内每相邻两个脉冲对消所需要的系数矩阵进行滑窗排列，得到自适应杂波对消器，该对消器表示为：式中I_NM∈C^NM×NM是单位矩阵，M为天线阵列发射阵元个数，N为天线接收阵元个数；步骤5.利用得到的自适应杂波对消器对雷达信号中一个相干处理时间间隔内的所有回波x进行杂波对消，得到经对消后含有噪声信号和残余杂波信号的雷达信号矩阵为x~=Q‾x,]]>式中，x为一个相干处理间隔内接收到的总共K个脉冲的数据被排列成的一个NMK×1维的长矢量，即x=x1T,x2T,···,xKTT,]]>为级联空时处理的输入信号。