[发明专利]一种基于先验知识的天波雷达海杂波抑制方法

摘要

本发明属于雷达技术领域，提供一种基于知识辅助的天波雷达海杂波抑制方法；用以克服现有方法未考虑先验知识信息导致海杂波抑制性能有待提高的问题。本发明首先将天波雷达中雷达载频、脉冲重复周期作为先验知识，利用海杂波特性进行海杂波建模，然后将建立好的海杂波先验知识模型加入最优滤波器设计，通过自适应权值计算方案，得到最优海杂波模型；利用该模型，得到基于先验知识的天波雷达海杂波抑制方法。本发明适用于天波雷达海杂波抑制，是一种将先验知识和最优滤波算法合理结合的算法，能使海杂波抑制效果在目前算法的基础上得到显著提升。

主权项

一种基于先验知识的天波雷达海杂波抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.利用雷达工作频率f，计算海杂波一阶谱分布的两个分散的频率点为：±fB=±g/πλ]]>其中，g为重力加速度；λ为雷达波波长，λ＝c/f、c为光速；步骤2：利用脉冲重复周期T，得到距离单元l处的海杂波接收模型：x^l=s1(m)+s2(m),m=[0:M-1]]]>s1(m)=exp(j2πf1mT),m=[0:M-1],f1=fBs2(m)=exp(j2πf2mT),m=[0:M-1],f1=-fB]]>其中，M为一个相干处理时间内雷达发射脉冲数；构造距离单元l处的杂波矩阵R^=x^lx^lH]]>步骤3：距离单元l处的接收信号为：x(l)＝α(l)s(f)+c(l)+n(l)其中，c(l)和n(l)分别为距离单元l处的杂波和噪声，α(l)为距离单元l处的目标信号幅度，s(f)为距离单元l处待检测单元的时域导向矢量，表示为：s(f)=1M[1,exp(jfq),...,exp(j(M-1)fq)]T]]>其中，为归一化待检测单元的多普勒频率，fr为脉冲重复频率，ft为待检测单元的多普勒频率，(·)T为转置符号；步骤4：利用距离单元l处的接收信号x(l)，得到距离单元l处的杂波矩阵R：R=1L-1Σl=1,l≠CUTLx(l)x(l)H]]>其中，(·)H为共轭转置符号；L为总的距离门数；CUT为待检测单元；步骤5：根据步骤2构建海杂波模型与步骤4生成海杂波模型，计算最优海杂波模型权值：min||s(f)H(αR+βR^)s(f)-s(f)Hx′(l)x′(l)Hs(f)||stα+β=1,0≤α≤1,0≤β≤1]]>其中，x′(l)为距离单元l处的接收信号x(l)去除待检测单元后的信号，求解得权值系数α,β；步骤6：计算最优滤波器权向量：min{w}wH(αR+βR^)wst.wHs(f)=1]]>求解上式得到最优滤波器权向量w：w=(αR+βR^)-1s(f)s(f)H(αR+βR^)-1s(f).]]>