[发明专利]基于广义旁瓣相消结构的机载雷达空时自适应滤波方法

摘要

一种基于广义旁瓣相消结构的机载雷达空时自适应滤波方法，其实现步骤是：构建雷达接收信号矩阵；获取待检测距离单元及其训练样本；估算待检测距离单元的杂波协方差矩阵；基于广义旁瓣相消结构计算雷达的自适应滤波权值；对待测距离单元中的数据进行滤波。本发明在选择训练样本时加入待测距离单元的数据，估计待测距离单元杂波协方差矩阵，利用广义旁瓣相消结构，将待测距离单元杂波协方差矩阵中的目标成分消除，保留干扰信息，并通过消除目标信号成分后的杂波协方差矩阵计算滤波权值，有效地抑制了待测距离单元中的干扰，降低了干扰信号的增益，同时提高了在训练样本数较少时的输出目标信号的增益。

主权项

1.一种基于广义旁瓣相消结构的机载雷达空时自适应滤波方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)构建雷达接收信号矩阵：对机载雷达对称排布的线性天线阵列所接收的该阵列发射的等间隔脉冲的回波数据进行K次快拍采样，并通过采样获取的所有接收信号矢量构建JN×K维雷达接收信号矩阵，其中，J表示雷达天线阵列的阵元数，N表示发射脉冲数，J≥2，N≥2，K≥2JN+2；(2)获取待检测距离单元X及其训练样本Xk：(2a)从雷达接收信号矩阵中任选一列接收信号矢量作为待检测距离单元X；(2b)去除雷达接收信号矩阵中与X相邻的接收信号矢量，得到新的雷达接收信号矩阵，并将从新的雷达接收信号矩阵中连续选取的L个包括待测距离单元X在内的接收信号矢量，作为待检测距离单元X的训练样本Xk，其中，k表示训练样本Xk中接收信号矢量的序号，k＝1,2,...,L，L≥JN/2；(3)估算待检测距离单元X的杂波协方差矩阵R；(4)基于广义旁瓣相消结构计算雷达的自适应滤波权值W：(4a)计算待检测区域的导向矢量S，并构造阻塞矩阵B，使其满足BHS＝0，H表示共轭转置；(4b)消除杂波协方差矩阵R中的目标信号成分，得到新的杂波协方差矩阵Rb，Rb＝BHRB；(4c)对新的杂波协方差矩阵Rb进行特征分解，并对分解所得的特征值按照由大到小的顺序进行排序，通过前r个特征值对应的特征向量构造降维矩阵U，r≥J+N‑1；(4d)利用U对Rb进行降维处理，得到降维后的杂波协防差矩阵Rz，Rz＝UHRbU；(4e)计算雷达的自适应滤波权值W：其中，‑1表示求逆操作；(5)对待测距离单元X中的数据进行滤波：利用步骤(4e)中得到的自适应滤波权值W对待测距离单元X中的数据进行滤波，得到输出信号Y，Y＝WHX。