一種基于空時插值的雜波抑制方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及雷達通信技術領域，具體地，涉一種基于空時插值的雜波抑制方法和 裝置。
【背景技術】
[0002] 空時自適應處理（Space-TimeAdaptiveProcessing,STAP)技術能夠有效地對 運動平臺譜展寬的地物雜波和強有源干擾進行抑制，提高地面運動目標的檢測性能，受到 了國內外學者的廣泛關注。
[0003] STAP處理性能優劣與干擾和雜波的協方差矩陣估計的準確性密切相關。然而，在 機載雷達系統（例如：機載非正側視雷達和機載雙基地雷達）中，地面雜波分布存在嚴重 的距離依賴性性，使得雜波和干擾的協方差矩陣估計存在誤差，進而導致STAP處理性能 下降。如何有效地降低雜波分布的距離依賴性，提高STAP性能是本文的主要研宄內容。
[0004] 雜波距離依賴性是機載前視陣雷達與雙基機載雷達面臨的重要問題，主要表現 在其統計特性隨距離而變化，導致雜波協方差矩陣估計不準確，進而使得空時自適應處理 (space-timeadaptiveprocessing,STAP)性能下降。
[0005] 在同一個距離單元中近程雜波的主瓣與遠程雜波的主瓣是不重合的，由于目前很 難實現超低副瓣，近程雜波的功率往往比較強，嚴重破壞了雜波的距離平穩性。
【發明內容】
[0006] 為了解決現有技術中存在的雷達信號的雜波影響通信效率的問題，本發明提出了 一種基于空時插值的雜波抑制方法和裝置。
[0007] 根據本發明的方法，包括：
[0008] 步驟A:接收機載非正側面陣雷達的空時信號，計算所述空時信號的第1個距離門 對應的不同模糊距離門的俯仰角；
[0009] 步驟B:計算所述第1個距離門對應的近程雜波導向矢量矩陣V1N與遠程雜波導向 矢量矩陣v1F;
[0010] 步驟C:根據所述近程雜波導向矢量矩陣與遠程雜波導向矢量矩陣，采用空時插 值技術對所述近程雜波進行抑制；
[0011] 步驟D:對所有的距離門重復進行步驟A到步驟C，獲得近程雜波抑制后的空時信 號。
[0012] 本發明的基于空時插值的雜波抑制方法，對雷達信號進行空時自適應處理。該方 法針對均勻線陣接收的回波，在俯仰維上沒有自由度，對各個模糊距離門對應的主雜波位 置的檢測盲區進行了檢測，通過本發明的方法，將近程模糊距離門的雜波抑制掉，提高了旁 瓣區的動目標檢測性能，提升了雷達的工作效率。
[0013] 根據本發明的裝置，包括：
[0014] 第一計算模塊，用于接收機載非正側面陣雷達的空時信號，計算所述空時信號的 第1個距離門對應的不同模糊距離門的俯仰角；
[0015] 第二計算模塊，用于計算所述第1個距離門對應的近程雜波導向矢量矩陣v1N與遠 程雜波導向矢量矩陣V1F;
[0016] 第一抑制模塊，用于根據所述近程雜波導向矢量矩陣與遠程雜波導向矢量矩陣， 采用空時插值技術對所述近程雜波進行抑制；
[0017] 重復獲取模塊，用于對所有的距離門重復進行步驟A到步驟C，獲得近程雜波抑制 后的空時信號。
[0018] 本發明的基于空時插值的雜波抑制裝置，對雷達信號進行空時自適應處理。該方 法針對均勻線陣接收的回波，在俯仰維上沒有自由度，對各個模糊距離門對應的主雜波位 置的檢測盲區進行了檢測，通過本發明的方法，將近程模糊距離門的雜波抑制掉，提高了旁 瓣區的動目標檢測性能，提升了雷達的工作效率。
[0019] 本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明 書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
[0020] 下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0021] 附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實 施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中：
[0022] 圖1為本發明實施例的方法流程示意圖；
[0023] 圖2為本發明實施例的裝置結構示意圖；
[0024] 圖3為本發明實施例的俯仰角隨斜距變化示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖，對本發明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本發明的保 護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0026] 為了解決現有技術中存在的雷達信號的雜波影響通信效率的問題，本發明提出了 一種基于空時插值的雜波抑制方法和裝置。
[0027] 如圖1所示，該方法包括：
[0028] 步驟S101 :接收機載非正側面陣雷達的空時信號，計算所述空時信號的第1個距 離門對應的不同模糊距離門的俯仰角；
[0029] 具體的，根據下列公式計算第1個距離門對應的第m個模糊距離門回波斜距：
【主權項】
1. 一種基于空時插值的雜波抑制方法，其特征在于，包括： 步驟A :接收機載非正側面陣雷達的空時信號，計算所述空時信號的第1個距離門對應 的不同模糊距離門的俯仰角； 步驟B :計算所述第1個距離門對應的近程雜波導向矢量矩陣V1n與遠程雜波導向矢量 矩陣V1f; 步驟C :根據所述近程雜波導向矢量矩陣與遠程雜波導向矢量矩陣，采用空時插值技 術對所述近程雜波進行抑制； 步驟D :對所有的距離門重復進行步驟A到步驟C，獲得近程雜波抑制后的空時信號。
2. 根據權利要求1所述的基于空時插值的雜波抑制方法，其特征在于，還包括： 步驟E :采用降維的空時自適應處理技術對所述空時信號的遠程雜波進行抑制； 步驟F :對經過近程雜波抑制和遠程雜波抑制后的空時信號進行運動目標檢測，通過 發射不同的脈沖重復頻率計算不模糊距離。
3. 根據權利要求1所述的基于空時插值的雜波抑制方法，其特征在于，所述計算所述 空時信號的第1個距離門對應的不同模糊距離門的俯仰角的步驟具體包括： 根據下列公式計算第1個距離門對應的第m個模糊距離門回波斜距：
c為雜波非均勻距離段，fs為脈沖重復頻率，為距離采樣頻率，G是一個與雷達天線 增益、俯仰角、方位角有關的函數； 根據下列公式計算不同模糊距離門對應的仰俯角：
，m = 1，2,. . .，G，H為機載高度。
4. 根據權利要求1所述的基于空時插值的雜波抑制方法，其特征在于，所述近程雜波 導向矢量矩陣V1n與遠程雜波導向矢量矩陣V 1F均為NKXP維數據矩陣，所述N為接收天線 數目，所述K為時域脈沖數目，所述P為采樣數目。
5. -種基于空時插值的雜波抑制裝置，其特征在于，包括： 第一計算模塊，用于接收機載非正側面陣雷達的空時信號，計算所述空時信號的第1 個距離門對應的不同模糊距離門的俯仰角； 第二計算模塊，用于計算所述第1個距離門對應的近程雜波導向矢量矩陣V1n與遠程雜 波導向矢量矩陣V1f; 第一抑制模塊，用于根據所述近程雜波導向矢量矩陣與遠程雜波導向矢量矩陣，采用 空時插值技術對所述近程雜波進行抑制； 重復獲取模塊，用于對所有的距離門重復進行步驟A到步驟C，獲得近程雜波抑制后的 空時信號。
6. 根據權利要求5所述的基于空時插值的雜波抑制裝置，其特征在于，還包括： 第二抑制模塊，用于采用降維的空時自適應處理技術對所述空時信號的遠程雜波進行 抑制； 第三計算模塊，用于對經過近程雜波抑制和遠程雜波抑制后的空時信號進行運動目標 檢測，通過發射不同的脈沖重復頻率計算不模糊距離。
7. 根據權利要求4所述的基于空時插值的雜波抑制裝置，其特征在于，所述第二計算 模塊具體包括： 斜距計算子模塊，用于根據下列公式計算第1個距離門對應的第m個模糊距離門回波 斜距：
c為雜波非均勻距離段，fs為脈沖重復頻率，為距離采樣頻率，G是一個與雷達天線 增益、俯仰角、方位角有關的函數； 俯仰角計算子模塊，用于根據下列公式計算不同模糊距離門對應的仰俯角：
，m = 1，2,. . .，G，H為機載高度。
8. 根據權利要求4所述的基于空時插值的雜波抑制裝置，其特征在于，所述近程雜波 導向矢量矩陣V1n與遠程雜波導向矢量矩陣V 1F均為NKXP維數據矩陣，所述N為接收天線 數目，所述K為時域脈沖數目，所述P為采樣數目。
【專利摘要】本發明公開了一種基于空時插值的雜波抑制方法和裝置，其中，該方法包括：步驟A：接收機載非正側面陣雷達的空時信號，計算所述空時信號的第l個距離門對應的不同模糊距離門的俯仰角；步驟B：計算所述第l個距離門對應的近程雜波導向矢量矩陣VlN與遠程雜波導向矢量矩陣VlF；步驟C：根據所述近程雜波導向矢量矩陣與遠程雜波導向矢量矩陣，采用空時插值技術對所述近程雜波進行抑制；步驟D：對所有的距離門重復進行步驟A到步驟C，獲得近程雜波抑制后的空時信號。本發明的基于空時插值的雜波抑制方法和裝置，針對均勻線陣接收的回波，在俯仰維上沒有自由度，對各個模糊距離門對應的主雜波位置的檢測盲區進行了檢測，將近程模糊距離門的雜波抑制掉，提高了旁瓣區的動目標檢測性能，提升了雷達的工作效率。
【IPC分類】G01S7-36
【公開號】CN104535971
【申請號】CN201410745449
【發明人】文珺, 王寧章, 蔡毓, 介燕菁, 加蔣慶
【申請人】廣西大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月8日