[发明专利]一种非正侧视双基地MIMO雷达的杂波抑制方法

摘要

本发明公开了一种非正侧视双基地MIMO雷达的杂波抑制方法，属于雷达技术领域，其实现步骤为(1)双基地MIMO雷达在非正侧视情况下接收回波数据；(2)构建杂波脊分布；(3)得到正侧视和非正侧视情况下的杂波脊分布；(4)求解三维线性插值矩阵；(5)对插值后的回波数据加噪声计算协方差，进而求得权矢量；(6)用最优权对插值后的数据加权，抑制背景杂波。本发明主要解决在非正侧视情况下，杂波谱不再具有共面性，三维线性最小方差方法不再适用的问题。本发明可以有效地消除杂波距离依赖特性，从而改善杂波抑制性能。

主权项

一种非正侧视双基地MIMO雷达的杂波抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，双基地MIMO雷达在非正侧视情况下接收第m个距离单元回波数据yNSL，m；将所述第m个距离单元划分为Nc个杂波点，m为自然数；步骤2，构建第m个距离单元中第i个杂波点的归一化发射空间频率ft，i、第m个距离单元中第i个杂波点的归一化接收空间频率fr，i和第m个距离单元中第i个杂波点的归一化多普勒频率fd，i；i大于等于1并且小于等于Nc；根据第i个杂波点的归一化发射空间频率ft，i、和第i个杂波点的归一化接收空间频率fr，i和第i个杂波点的归一化多普勒频率fd，i得到第i个杂波点的三维空时导向矢量s(ft，i，fr，i，fd，i)；进而得到Nc个杂波点的三维空时导向矢量；由Nc个杂波点三维空时导向矢量构建第m个距离单元的杂波脊分布VC，m；步骤3，通过双基地MIMO雷达第m个距离单元的杂波脊分布VC，m得到双基地MIMO雷达在正侧视情况下的第m个距离单元的杂波脊分布VSL，m和双基地MIMO雷达非正侧视情况下第m个距离单元的杂波脊分布VNSL，m；步骤4，利用双基地MIMO雷达在正侧视情况下第m个距离单元的杂波脊分布VSL，m和双基地MIMO雷达非正侧视情况下第m个距离单元的杂波脊分布VNSL，m求解第m个距离单元的三维空时插值矩阵T3D‑STINT，m，利用第m个距离单元的三维空时插值矩阵T3D‑STINT，m将双基地MIMO雷达在非正侧视情况下第m个距离单元接收到的回波数据yNSL，m变换成为双基地MIMO雷达在正侧视下第m个距离单元的回波数据ySL，m；步骤4包括以下子步骤：4a)利用双基地MIMO雷达在正侧视情况下第m个距离单元的杂波脊分布VSL，m和双基地MIMO雷达非正侧视情况下第m个距离单元的杂波脊分布VNSL，m通过下式求解第m个距离单元的三维空时插值矩阵T3D‑STINT，m：minT3D-STINT||T3D-STINT,mHVNSL,m-VSL,m||F2s.tT3D-STINT,mHVT=VT,]]>其中，VT为沿着目标的空间频率[ft，T，fr，T]取P个多普勒通道组成目标的空时导向矢量矩阵，VT＝[s(ft，T，fr，T，fd，T1)，…，s(ft，T，fr，T，fd，Tp)，…s(ft，T，fr，T，fd，TP)]且为MNK×P维的复数矩阵，p＝1，2，...，P，P为多普勒通道的个数，VSL，m为双基地MIMO雷达在正侧视情况下第m个距离单元的杂波脊分布，VNSL，m为双基地MIMO雷达非正侧视情况下第m个距离单元的杂波脊分布，s(ft，T，fr，T，fd，Tp)为第p个多普勒通道的目标空时导向矢量，fd，Tp为p个多普勒通道回波数据中目标的归一化多普勒频率，ft，T为回波数据中目标的归一化发射空间频率，fr，T为回波数据中目标的归一化接收空间频率，M为MIMO雷达发射机的发射天线个数，N为MIMO雷达接收机的接收天线个数，K为一次相干处理间隔内的脉冲数，(·)H表示共轭转置，||||F表示F范数；4b)利用第m个距离单元的三维空时插值矩阵T3D‑STINT，m将接收到的双基地MIMO雷达在非正侧视情况下第m个距离单元的回波数据yNSL，m变换为该双基地MIMO雷达在正侧视情况下第m个距离单元的回波数据ySL，m：ySL,m=T3D-STINT,mHyNSL,m,m=1,2...Lr]]>其中，T3D‑STINT，m为三维空时插值矩阵，T3D‑STINT，m为MNK×MNK维的复数矩阵，Lr为距离单元个数；步骤5，利用双基地MIMO雷达在正侧视情况下第m个距离单元的回波数据ySL，m计算得到三维空时插值后的回波加噪声的协方差矩阵R3D‑STINT；利用三维空时插值后的回波加噪声的协方差矩阵R3D‑STINT，求得权矢量w；步骤6，利用权矢量w对双基地MIMO雷达在正侧视下第m个距离单元的回波数据ySL，m进行加权计算，即wHySL，m，得到抑制杂波的回波数据wHySL，m，其中，(·)H表示共轭转置。