[发明专利]一种基于两级架构的空时自适应处理方法

摘要

本发明公开了一种基于两级架构的空时自适应处理方法，包括以下步骤(1)设定相控阵雷达的阵元个数为N；对第n个阵元接收的时域回波数据xn进行多普勒滤波处理，得到第n个阵元在第k个多普勒通道的输出数据yk，n，进而得到所有N个阵元在第k个多普勒通道的输出矢量yk；(2)根据所有N个阵元在第k个多普勒通道的输出矢量yk，计算第k个多普勒通道的Q个空间波束；(3)根据第k个多普勒通道的Q个空间波束，计算第k个多普勒通道的输出数据gk。本发明的有益效果为本发明能够在副瓣杂波区取得较好的杂波抑制效果，而且在近主瓣杂波区也能够取得较为理想的杂波抑制性能，能够改善目标信干噪比，并提高运动目标的检测概率。

主权项

一种基于两级架构的空时自适应处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，设定相控阵雷达的阵元个数为N；对第n个阵元接收的时域回波数据xn进行多普勒滤波处理，得到第n个阵元在第k个多普勒通道的输出数据yk，n，进而得到所有N个阵元在第k个多普勒通道的输出矢量yk，其中，n＝1，2，...，N，k＝1，2，...，K，K为多普勒通道的个数，第n个阵元接收的时域回波数据xn的维数为K×1；步骤2，根据所有N个阵元在第k个多普勒通道的输出矢量yk，计算第k个多普勒通道的Q个空间波束，所述第k个多普勒通道的Q个空间波束指向不同方向，其中，Q为正整数；步骤3，根据第k个多普勒通道的Q个空间波束，计算第k个多普勒通道的输出数据gk；步骤3中，根据第k个多普勒通道的Q个空间波束，通过以下子步骤计算第k个多普勒通道的输出数据gk：3.1构造第q个波束的变换滤波器h(ωs，q)：h(ωs,q)=[a1,a2ej2πωs,q,anej2π(n-1)ωs,q,...,aNej2π(N-1)ωs,q]T,q=1,2,...Q]]>其中，ωs，q为第q个空间波束的角频率，an表示第n个阵元的锥削系数；3.2构造变换矩阵TJDL：TJDL=[h(fd,k-1)⊗h(ωs,1)]T...[h(fd,k-1)⊗h(ωs,Q)]T[h(fd,k)⊗h(ωs,1)]T...[h(fd,k)⊗h(ωs,Q)]T[h(fd,k+1)⊗h(ωs,1)]T...[h(fd,k+1)⊗h(ωs,Q)]TT]]>其中，fd，k‑1、fd，k和fd，k+1分别为第k‑1个、第k个和第k+1个多普勒通道的归一化多普勒频率，h(fd，k‑1)、h(fd，k)和h(fd，k+1)分别为第k‑1个、第k个和第k+1多普勒通道的频率响应函数，表达式分别为：h(fd,k-1)=[b1,b2ej2πfd,k-1,...,brej2π(r-1)fd,k-1,...,bKej2π(K-1)fd,k-1]T]]>h(fd,k)=[b1,b2ej2πfd,k,...,brej2π(r-1)fd,k,...,bKej2π(K-1)fd,k]T]]>h(fd,k+1)=[b1,b2ej2πfd,k+1,...,brej2π(r-1)fd,k+1,...,bKej2π(K-1)fd,k+1]T]]>其中，br表示第r个脉冲的锥削系数，r＝1，2，...，K，上标T表示转置；3.2计算空时导向矢量s‾JDL(fd,k,ωs,q)=TJDLHs0(fd,k,ωs,q)]]>其中，s0(fd，k，ωs，q)是期望目标信号的空时导向矢量：s0(fd,k,ωs,q)=ss0(ωs,q)⊗st0(fd,k)]]>其中，表示Kronecker积，ss0(ωs，q)和st0(fd，k)分别为空域导向矢量和时域导向矢量：ss0(ωs,q)=1exp(j2π·ωs,q)exp(j2π·2ωs,q)...exp(j2π·(N-1)ωs,q)Tst0(fd,k)=1exp(j2π·fd,k)exp(j2π·2fd,k)...exp(j2π·(K-1)fd,k)T;]]>3.3计算权矢量wJDL(fd，k，ωs，q)：wJDL(fd,k,ωs,q)=μR^JDL-1s‾JDL(fd,k,ωs,q)]]>其中，为JDL杂波协方差矩阵，yl为训练样本，L为训练样本个数，μ为归一化系数；3.4计算第k个多普勒通道的输出数据gk：gk=wJDLH(fd,k,ωs,q)zk-1TzkTzk+1TT]]>其中，zk表示第k个多普勒通道的空域波束矢量，zk＝[z1，k，...，zq，k，...，zQ，k]T，zq，k为第k个多普勒通道的第q个空间波束。