基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法

专利2025-11-08  30


本发明涉及雷达信号处理,具体涉及一种基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法。


背景技术:

1、双基地机载雷达采用收发分置的系统,发射机远离危险区域而接收机置于所关注的区域,相比一般的单基探测系统具有安全性高、作用距离远、抗干扰性能强等优点。端射阵天线是指最大辐射方向指向阵列排布轴向的一类天线,因其具有独特的低剖面特性和强定向辐射特性,以及对于高速运动平台气动性的高适配性,所以在机载预警雷达远距离探测领域具有广阔的应用前景。

2、西安电子科技大学在其授权的专利文献“基于对角加载的机载非正侧视阵雷达稳健杂波抑制方法”(授权公告号:cn112904289b)中提出了一种基于对角加载的机载非正侧视阵雷达稳健杂波抑制方法,该发明利用于机载非正侧视阵雷达,针对杂波空时耦合特性非线性难以有效抑制的问题,解决了机载非正侧视阵雷达对角加载因子难以确定的问题。但只应用于单基非正侧视雷达的场景。

3、李永伟等人在其发表的论文“端射阵机载雷达距离模糊杂波抑制方法”中通过对比不同补偿方法对于端射阵机载雷达杂波的补偿效果与杂波抑制性能的分析,得到在不存在误差的理想情况下,rbc方法较为适用于端射阵机载雷达的结论。

4、由于端射阵双基机载雷达的杂波特性相较于端射阵机载雷达或双基机载雷达都更加复杂,杂波多普勒频率的距离相关性更强,杂波的非平稳性也更强。现有技术记载的对于端射阵机载雷达或边射阵双基机载雷达的杂波抑制方法对于端射阵双基机载雷达适用度不高,而对于双基端射机载雷达的杂波抑制方法研究缺乏。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法。具体包括:

2、本发明提供了一种基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法包括:

3、s100,构建双基端射阵机载雷达系统的坐标系,并利用所述坐标系构建端射阵方向图;利用端射阵方向图以及坐标系构建所有距离门的原始杂波回波数据;

4、s200,针对预定俯仰角,利用该预定俯仰角下的所述原始杂波回波数据提取该预定俯仰角下的非模糊杂波数据;

5、s300,计算预定俯仰角下的非模糊杂波数据的协方差矩阵,并利用所述协方差矩阵构建归一化空时频率平面上任意点的杂波谱;

6、s400,利用所述归一化空时频率平面上任意点的杂波谱重构所述协方差矩阵得到重构的协方差矩阵;对所述重构的协方差矩阵进行对角加载得到预定俯仰角下的加载协方差矩阵;

7、s500,利用所述预定俯仰角下的加载协方差矩阵计算每个距离门用于变换杂波数据的变换矩阵;利用所述变换矩阵对所有距离门的原始杂波回波数据进行变换处理,得到变换后的杂波数据;

8、s600,根据所述变换后的杂波数据进行最大似然估计以得到空时最优滤波器的滤波权矢量,基于所述空时最优滤波器的滤波权矢量,对每个距离门的原始杂波回波数据进行杂波抑制。

9、本发明的有益效果:

10、第一,本发明采用收发阵面均为端射阵面,可以更好适配机载雷达的气动性和阵列波束覆盖空域的宽阔度,双基机载雷达系统同时保障了系统对抗电子干扰的能力与生存能力。

11、第二,本发明利用杂波散射点和收发平台入射锥角的差异量,来选取来自合适远场俯仰角的杂波协方差矩阵,并作为rbc补偿参考协方差矩阵,保证了参考杂波的平稳性。

12、第三,本发明在小样本的情况下采用子孔径平滑的方式扩充样本,并估计远场协方差矩阵,保证了样本的数量满足要求。

13、第四,本发明实现了对双基端射机载雷达杂波多普勒频率距离依赖性的补偿,消除了杂波的非平稳性,从而能够实现空时自适应算法对杂波的有效抑制。

14、以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。



技术特征:

1.一种基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法,其特征在于,s100包括:

3.根据权利要求2所述的基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法,其特征在于,s150包括:

5.根据权利要求4所述的基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法,其特征在于,s200包括:

6.根据权利要求5所述的基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法,其特征在于,s210中的空域投影矩阵和时域投影矩阵分别表示为:

7.根据权利要求6所述的基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法,其特征在于,s300包括:

8.根据权利要求7所述的基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法,其特征在于,s400包括:

9.根据权利要求8所述的基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法,其特征在于,s500包括:

10.根据权利要求9所述的基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法,其特征在于,s600包括:


技术总结
本发明提供了一种基于双基端射阵机载雷达的杂波抑制方法,通过构建所有距离门的原始杂波回波数据;从中提取出小俯仰角下的非模糊杂波数据以构建无模糊杂波协方差矩阵,再计算变换矩阵以对原始杂波回波数据进行变换处理;根据变换后的杂波数据进行最大似然估计得到滤波权矢量,对原始杂波回波数据进行杂波抑制。本发明利用杂波散射点和收发平台入射锥角的差异量选择合适俯仰角,来构建远场平稳无模糊杂波协方差矩阵作为RBC补偿参考协方差矩阵,保证了参考杂波的平稳性;并且采用子孔径平滑的方式扩充样本以估计协方差矩阵,保证了样本的数量满足要求样本数要求;此外本发明消除了杂波的非平稳性,从而能够实现空时自适应算法对杂波的有效抑制。

技术研发人员:廖桂生,江龙威,兰岚,朱圣棋,全英汇,许京伟
受保护的技术使用者:西安电子科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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