[发明专利]基于雷达通道噪声功率的数字波束形成方法

摘要

本发明提出了一种基于雷达通道噪声功率的数字波束形成方法，用于解决现有技术中存在的由各雷达通道噪声不一致带来的波束合成效率低的技术问题。本发明的实现步骤包括：获取每个雷达通道回波信号；计算每个雷达通道回波信号的噪声功率；计算每个雷达通道回波信号的幅度加权系数；计算每个雷达通道回波信号的幅相加权系数；合成各雷达通道回波信号。本发明对各雷达通道噪声规律进行评估，用特定的幅相加权系数进行数字波束形成，能够提升数字波束形成后目标的信噪比，提高了波束合成效率，进而提升目标检测性能。

主权项

1.一种基于雷达通道噪声功率的数字波束形成方法，其特征在于，计算每个雷达通道回波信号的噪声功率，分别计算每个雷达通道回波信号的幅度加权系数和幅相加权系数，该方法的具体步骤包括如下：(1)获取每个雷达通道回波信号：输入雷达通道数为N的雷达回波信号，将每个雷达通道的雷达回波信号组成K行T列的雷达通道回波信号矩阵，其中，N＞2，K表示雷达回波脉冲的总数，T表示雷达回波脉冲时域的采样点总数；(2)计算每个雷达通道回波信号的噪声功率：(2a)利用元素替换方法，获取每个雷达通道的最终检测数据矩阵；(2b)按照下式，计算每个雷达通道回波信号的噪声功率：其中，P_n表示第n个雷达通道回波信号的噪声功率，∑表示求和操作，s_n(k,t)表示第n个雷达通道的最终检测数据矩阵中第k行第t列的元素值，表示开平方根操作；(3)按照下式，计算每个雷达通道回波信号的幅度加权系数：其中，A(n)表示第n个雷达通道回波信号的幅度加权系数，P₀表示理想状态下回波信号的噪声功率，g表示根据理想状态下回波信号的噪声功率大小设置的最大可容忍噪声门限因子；(4)按照下式，计算每个雷达通道回波信号的幅相加权系数：W(n)＝A(n)a(n)其中，W(n)表示第n个雷达通道回波信号的幅相加权系数，a(n)表示由波束指向引起的雷达通道相位差确定的第n个雷达通道的归一化导向系数；(5)合成各雷达通道回波信号：(5a)将每个雷达通道回波信号矩阵中的每个元素值，分别乘以该雷达通道回波信号的幅相加权系数，得到每个雷达通道回波信号校正矩阵；(5b)将所有雷达通道回波信号校正矩阵相加，得到回波信号数字波束合成矩阵；(5c)对回波信号数字波束合成矩阵中的每一行进行脉冲压缩，对脉冲压缩后的每一列元素分别进行快速傅里叶变换，对快速傅里叶变换结果求模值，得到数字波束合成处理矩阵。