[发明专利]基于迭代子空间跟踪算法的雷达稳健空时自适应处理方法

摘要

本发明公开了一种基于迭代子空间跟踪算法的雷达稳健空时自适应处理方法，包括以下具体步骤(1)根据已知的雷达接收的空‑时数据矩阵X，获得P个距离单元的空‑时数据矩阵；(2)根据雷达接收的空‑时数据矩阵X，将其对应的空‑时自适应权矩阵W写为W＝uvT，并给出求解空间权矢量u和时间权矢量v的最优化问题(3)利用迭代子空间跟踪算法求解得到空间权矢量u和时间权矢量v，并计算稳健空时导向矢量s；(4)将稳健空时导向矢量s与雷达接收的空‑时数据矩阵X进行Kronecker积，得到自适应空时处理后的雷达空‑时数据矩阵，即得到自适应空时处理后的目标信号。

主权项

一种基于迭代子空间跟踪算法的雷达稳健空时自适应处理方法，其特征在于，包括以下具体步骤：步骤1，首先，已知雷达接收的空‑时数据矩阵为x；然后，根据雷达接收的空‑时数据矩阵x，获得两维空时自适应处理在角度‑多普勒域包含的空间/慢时间信息，即得到P个距离单元的空‑时数据矩阵；所述雷达接收的空‑时数据矩阵x为P个距离单元的空‑时数据矩阵的和；步骤2，首先，根据雷达接收的空‑时数据矩阵x，将其对应的空‑时自适应权矩阵W写为：W＝uvT，其中，u为N×1维的空间权矢量，v为K×1维的时间权矢量；然后，给出求解空间权矢量u和时间权矢量v的最优化问题：其中，a为空间导向矢量，b为时间导向矢量，E{·}表示求数学期望，上标H表示共轭转置，N表示空间权矢量u的行数，K表示时间权矢量v的行数；步骤3，利用迭代子空间跟踪算法求解得到空间权矢量u和时间权矢量v，并计算稳健空时导向矢量s；所述步骤3的具体子步骤为：3.1设置外层迭代的初始条件；3.2计算第q次外层迭代的空间相关矩阵和时间相关矩阵；3.3设置内层迭代的初始条件；3.4计算第i次内层迭代的空域信号的能量矩阵Ws(i)和时域信号的能量矩阵Wt(i)；3.5设定第一极小数ε1；计算第i次内层迭代的空域信号的能量差值矩阵ΔWs(i)，ΔWs(i)＝Ws(i)‑Ws(i‑1)，将第i次内层迭代的空域信号的能量差值矩阵ΔWs(i)中所有元素求和，得到第i次内层迭代的空域信号的绝对能量差ws(i)；计算第i次内层迭代的时域信号的能量差值矩阵ΔWt(i)，ΔWt(i)＝Wt(i)‑Wt(i‑1)，将第i次内层迭代的时域信号的能量差值矩阵ΔWt(i)中所有元素求和，得到第i次内层迭代的时域信号的绝对能量差wt(i)；其中，Ws(i‑1)表示第i‑1次内层迭代的空域信号的能量矩阵，Wt(i‑1)表示第i‑1次内层迭代的时域信号的能量矩阵；分别比较第i次内层迭代的空域信号的绝对能量差ws(i)、第i次内层迭代的时域信号的绝对能量差wt(i)与第一极小数ε1的大小，若ws(i)＜ε1，且wt(i)＜ε1，则内层迭代停止，将第i次内层迭代的空域信号的能量矩阵Ws(i)作为第q次外层迭代的空域信号的能量矩阵Ws(q)，即Ws(q)＝Ws(i)，将第i次内层迭代的时域信号的能量矩阵Wt(i)作为第q次外层迭代的时域信号的能量矩阵Wt(q)，即Wt(q)＝Wt(i)；否则，令内层迭代次数i增加1，返回步骤3.4；3.6计算第q次外层迭代的空间权矢量u(q)和时间权矢量v(q)；3.7设定第二极小数ε2；计算第q次外层迭代的空间相关差值矩阵将第q次外层迭代的空间相关差值矩阵中所有元素求和，得到第q次外层迭代的绝对空间相关差值rs(q)；计算第q次外层迭代的时间相关差值矩阵将第q次外层迭代的时间相关差值矩阵中所有元素求和，得到第q次外层迭代的绝对时间相关差值rt(q)；其中，表示第q‑1次外层迭代的空间相关矩阵，表示第q‑1次外层迭代的时间相关矩阵；分别比较第q次外层迭代的绝对空间相关差值rs(q)、第q次外层迭代的绝对时间相关差值rt(q)与第二极小数ε2的大小，若rs(q)＜ε2，且rt(q)＜ε2，则外层迭代停止，将第q次外层迭代的空间权矢量u(q)作为空间权矢量u，即u＝u(q)，将第q次外层迭代的时间权矢量v(q)作为时间权矢量v，即v＝v(q)，并计算稳健空时导向矢量s；否则，令外层迭代次数q增加1，返回步骤3.2；步骤4，将稳健空时导向矢量s与雷达接收的空‑时数据矩阵x进行Kronecker积，得到空时自适应处理后的雷达空‑时数据矩阵，即得到空时自适应处理后的目标信号。