[发明专利]基于高超声速平台的MIMOSAR杂波抑制方法

摘要

本发明属于雷达技术领域，公开了一种基于高超声平台的MIMO SAR杂波抑制方法，包括：建立MIMO SAR的几何模型；生成各天线通道的波形信号；提取回波信号分量s_m，n(t_r，t_a)，利用s_m，n(t_r，t_a)获得根据得到计算运动目标导向矢量a_T，l(f_a)和静止杂波导向矢量a_C，l(f_a)；构造信号矩阵s_m(f_r，f_a)；利用s_m(f_r，f_a)、a_T，l(f_a)和a_C，l(f_a)计算杂波抑制最优权矢量系数w_l(f_a)，利用w_l(f_a)和s_m(f_r，f_a)得到经杂波抑制后的回波数据。本发明可解决高距离分辨率和宽测绘带之间的矛盾，实现对地面强静止杂波的有效抑制。

主权项

1.一种基于高超声速平台的MIMO SAR杂波抑制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，建立基于高超声速平台的MIMO SAR的几何模型；其中，所述高超声速平台以恒定速度v飞行，且所述高超声速平台上设置有M个天线通道，相邻两个天线通道间的距离为d，每个天线通道即是发送通道也是接收通道，且每个天线通道只照射M个子带区域中的一个子带区域，接收全部M个子带区域的回波数据；步骤2，生成所述M个天线通道中各天线通道对应的波形信号，所述M个天线通道中各天线通道对应的波形信号之间相互正交；令第i个天线通道向第i个子带区域发射所述第i个天线通道对应的波形信号，之后令所述第i个天线通道接收全部M个子带区域的回波信号；其中，所述M个子带区域沿距离向相邻排列且互不重叠，i取1到M之间的所有整数值，M为整数；步骤3，初始化：令n＝1，m＝1；步骤4，获取第n个天线通道接收到的回波信号sn(tr，ta)，并提取出所述回波信号sn(tr，ta)中来自第m个天线通道的回波信号分量sm，n(tr，ta)；对所述回波信号分量sm，n(tr，ta)作快时间的傅里叶变换，得到距离频域‑方位时域信号sm，n(fr，ta)；在距离频域‑方位时域构造方位deramp相位补偿函数利用所述方位deramp相位补偿函数H_m，n(f_r，t_a)对所述距离频域‑方位时域信号s_m，n(f_r，t_a)进行二阶相位补偿，得到所述距离频域‑方位时域信号s_m，n(f_r，t_a)经相位补偿后的距离频域‑方位时域信号其中，fr表示距离频率，ta表示方位向慢时间，tr表示距离向快时间，fc，m表示第m个天线通道的载频起始频率，c表示光速，R0，m表示第m个子带区域中心与高超声速平台之间的最近斜距，v表示高超声速平台的运动速度，dm＝(m‑1)d，dn＝(n‑1)d；步骤5，对步骤4得到的经相位补偿后的距离频域‑方位时域信号作方位向的傅里叶变换，得到存在多普勒模糊的距离频域‑方位deramp多普勒频域信号其中，f_a表示deramp多普勒频率；确定杂波模糊分量的个数L，并计算L个杂波模糊分量中相邻两个杂波模糊分量之间的动目标区域Tl，l+1中的运动目标导向矢量aT，l(fa)和静止杂波导向矢量ac，l(fa)；其中，l取0到L‑1之间的所有整数；步骤6，令n加1，判断n是否小于等于M：若n小于等于M，则转至步骤4，直至n大于M，得到全部M个距离频域‑方位deramp多普勒频域信号转至步骤7；步骤7，对步骤6得到的全部M个距离频域‑方位deramp多普勒频域信号顺序排列，得到信号矩阵其中，上标T表示转置操作；利用所述信号矩阵sm(fr，fa)以及步骤5得到的所述动目标区域Tl，l+1中的运动目标导向矢量aT，l(fa)和静止杂波导向矢量aC，l(fa)，计算得到所述动目标区域Tl，l+1对应的杂波抑制最优权矢量系数wl(fa)；将所述杂波抑制最优权矢量系数wl(fa)与所述信号矩阵sm(fr，fa)相乘，得到所述第m个子带区域中所述动目标区域Tl，l+1对应的经杂波抑制后的回波数据sm，l(fr，fa)＝[wl(fa)]Hsm(fr，fa)；步骤8，令m加1，判断m是否小于等于M，若m小于等于M，则令n＝1，并转至步骤4，直至m大于M，得到全部M个子带区域中各动目标区域对应的经杂波抑制后的回波数据。