[发明专利]一种多通道SAR-GMTI距离模糊杂波抑制方法

摘要

一种多通道SAR‑GMTI距离模糊杂波抑制方法，用于解决在回波存在距离模糊时杂波抑制性能下降的问题。步骤为：1.回波下变频和匹配滤波；2.距离依赖补偿；3.提取各距离模糊回波信号并重建无模糊信号；4.对无模糊信号使用空时自适应处理方法在图像域或者后多普勒域完成杂波抑制。本发明可提供比传统一发N收多通道系统多一倍的自由度，可有效抑制距离模糊杂波，拓展检测区域面积，避免低PRF产生的过多盲速，具有良好的应用前景。

主权项

1.一种多通道SAR‑GMTI距离模糊杂波抑制方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将FDA‑SAR天线沿方位向均匀划分，N个天线同时发射正交波形信号，M个天线同时接收，在一个合成孔径时间内采集K个脉冲；其中M，N，K均为正整数；(2)接收FDA‑SAR的回波信号并进行下变频，然后进行匹配滤波；所述进行匹配滤波时的匹配滤波器脉冲响应为其中为第n个发射天线的发射波形，n＝1，2，3…N，Δf满足ΔfR_u/c＝k+1/N_r，k为整数；(3)构建距离依赖补偿因子h_l，对N发M收频率分集阵列K次脉冲回波快拍矢量x_l进行距离补偿，将各个距离单元回波功率谱在发射空间频率域对齐，补偿后的回波矢量表示为其中h_l＝diag[1,exp(j4πΔfR_l/c),…,exp(j4πΔfR_l(N‑1)/c)]，x_l＝x_c+x_s+n，n为高斯白噪声矢量，I_MK为MK维单位阵，diag[·]为对角矩阵，Δf为发射天线间的频率增量，第p距离模糊区中第l距离单元到雷达的最近斜距为R_p,l＝R_l+(p‑1)R_u,p＝1,…,N_r，v_r表示动目标径向速度，θ为锥角，v_r,p,θ_p,ξ′_p分别表示第p距离模糊区内动目标的径向速度、锥角及增益系数，θ_p,i,ξ′_p,i分别表示第p距离模糊区内第i个杂波散射点的锥角和增益系数，表示Kronecker积，t(R,θ)＝[1,exp(‑j4πRΔf/c+j2πd_Tsinθ/λ),…exp(‑j4πR(N‑1)Δf/c+j2π(N‑1)d_Tsinθ/λ)]^Tr(θ)＝[1,exp(j2πd_Rsinθ/λ),…,exp(j2π(M‑1)d_Rsinθ/λ)]^T,b(v_r,θ)＝[1,exp(‑j4π(v_ssinθ‑v_r)/(λf_PRF)),…exp(‑j4π(K‑1)(v_ssinθ‑v_r)/(λf_PRF))]^Td_T、d_R分别为发射天线的间距和接收天线的间距，c为光速，λ与f_PRF分别为发射信号波长和脉冲重复频率，距离模糊数为其中表示向上取整，W_s为FDA‑SAR波束俯仰向覆盖的测绘带宽度，R_u为最大不模糊距离，按照距雷达由近及远的顺序将各个距离模糊区依次编号p＝1,2,…,N_r，其中第一模糊区为参考区域，记参考区域内第l个距离单元到雷达的最近斜距为R_l，每个距离单元中包括N_c个统计独立的杂波散射单元，v_s表示雷达所在平台沿方位向的速度；(4)提取各距离模糊区回波并重建无模糊信号，其中第p区回波其中，上角标H表示共轭转置，滤波器系数为距离依赖补偿后的Nr个发射导向矢量g_p＝t((p‑1)R_u,θ)；(5)对FDA‑SAR天线距离向的所有L个距离单元均执行步骤(3)～(4)，分别提取N_r个距离模糊区信号重新排列为1×LNr维无模糊信号(6)对无模糊信号使用空时自适应处理方法在图像域或者后多普勒域完成杂波抑制。