一种基于空时插值的杂波抑制方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及雷达通信技术领域，具体地，涉一种基于空时插值的杂波抑制方法和 装置。
【背景技术】
[0002] 空时自适应处理（Space-TimeAdaptiveProcessing,STAP)技术能够有效地对 运动平台谱展宽的地物杂波和强有源干扰进行抑制，提高地面运动目标的检测性能，受到 了国内外学者的广泛关注。
[0003] STAP处理性能优劣与干扰和杂波的协方差矩阵估计的准确性密切相关。然而，在 机载雷达系统（例如：机载非正侧视雷达和机载双基地雷达）中，地面杂波分布存在严重 的距离依赖性性，使得杂波和干扰的协方差矩阵估计存在误差，进而导致STAP处理性能 下降。如何有效地降低杂波分布的距离依赖性，提高STAP性能是本文的主要研宄内容。
[0004] 杂波距离依赖性是机载前视阵雷达与双基机载雷达面临的重要问题，主要表现 在其统计特性随距离而变化，导致杂波协方差矩阵估计不准确，进而使得空时自适应处理 (space-timeadaptiveprocessing,STAP)性能下降。
[0005] 在同一个距离单元中近程杂波的主瓣与远程杂波的主瓣是不重合的，由于目前很 难实现超低副瓣，近程杂波的功率往往比较强，严重破坏了杂波的距离平稳性。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术中存在的雷达信号的杂波影响通信效率的问题，本发明提出了 一种基于空时插值的杂波抑制方法和装置。
[0007] 根据本发明的方法，包括：
[0008] 步骤A:接收机载非正侧面阵雷达的空时信号，计算所述空时信号的第1个距离门 对应的不同模糊距离门的俯仰角；
[0009] 步骤B:计算所述第1个距离门对应的近程杂波导向矢量矩阵V1N与远程杂波导向 矢量矩阵v1F;
[0010] 步骤C:根据所述近程杂波导向矢量矩阵与远程杂波导向矢量矩阵，采用空时插 值技术对所述近程杂波进行抑制；
[0011] 步骤D:对所有的距离门重复进行步骤A到步骤C，获得近程杂波抑制后的空时信 号。
[0012] 本发明的基于空时插值的杂波抑制方法，对雷达信号进行空时自适应处理。该方 法针对均匀线阵接收的回波，在俯仰维上没有自由度，对各个模糊距离门对应的主杂波位 置的检测盲区进行了检测，通过本发明的方法，将近程模糊距离门的杂波抑制掉，提高了旁 瓣区的动目标检测性能，提升了雷达的工作效率。
[0013] 根据本发明的装置，包括：
[0014] 第一计算模块，用于接收机载非正侧面阵雷达的空时信号，计算所述空时信号的 第1个距离门对应的不同模糊距离门的俯仰角；
[0015] 第二计算模块，用于计算所述第1个距离门对应的近程杂波导向矢量矩阵v1N与远 程杂波导向矢量矩阵V1F;
[0016] 第一抑制模块，用于根据所述近程杂波导向矢量矩阵与远程杂波导向矢量矩阵， 采用空时插值技术对所述近程杂波进行抑制；
[0017] 重复获取模块，用于对所有的距离门重复进行步骤A到步骤C，获得近程杂波抑制 后的空时信号。
[0018] 本发明的基于空时插值的杂波抑制装置，对雷达信号进行空时自适应处理。该方 法针对均匀线阵接收的回波，在俯仰维上没有自由度，对各个模糊距离门对应的主杂波位 置的检测盲区进行了检测，通过本发明的方法，将近程模糊距离门的杂波抑制掉，提高了旁 瓣区的动目标检测性能，提升了雷达的工作效率。
[0019] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明 书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0020] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0021] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实 施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0022] 图1为本发明实施例的方法流程示意图；
[0023] 图2为本发明实施例的装置结构示意图；
[0024] 图3为本发明实施例的俯仰角随斜距变化示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发明的保 护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0026] 为了解决现有技术中存在的雷达信号的杂波影响通信效率的问题，本发明提出了 一种基于空时插值的杂波抑制方法和装置。
[0027] 如图1所示，该方法包括：
[0028] 步骤S101 :接收机载非正侧面阵雷达的空时信号，计算所述空时信号的第1个距 离门对应的不同模糊距离门的俯仰角；
[0029] 具体的，根据下列公式计算第1个距离门对应的第m个模糊距离门回波斜距：
【主权项】
1. 一种基于空时插值的杂波抑制方法，其特征在于，包括： 步骤A :接收机载非正侧面阵雷达的空时信号，计算所述空时信号的第1个距离门对应 的不同模糊距离门的俯仰角； 步骤B :计算所述第1个距离门对应的近程杂波导向矢量矩阵V1n与远程杂波导向矢量 矩阵V1f; 步骤C :根据所述近程杂波导向矢量矩阵与远程杂波导向矢量矩阵，采用空时插值技 术对所述近程杂波进行抑制； 步骤D :对所有的距离门重复进行步骤A到步骤C，获得近程杂波抑制后的空时信号。
2. 根据权利要求1所述的基于空时插值的杂波抑制方法，其特征在于，还包括： 步骤E :采用降维的空时自适应处理技术对所述空时信号的远程杂波进行抑制； 步骤F :对经过近程杂波抑制和远程杂波抑制后的空时信号进行运动目标检测，通过 发射不同的脉冲重复频率计算不模糊距离。
3. 根据权利要求1所述的基于空时插值的杂波抑制方法，其特征在于，所述计算所述 空时信号的第1个距离门对应的不同模糊距离门的俯仰角的步骤具体包括： 根据下列公式计算第1个距离门对应的第m个模糊距离门回波斜距：
c为杂波非均匀距离段，fs为脉冲重复频率，为距离采样频率，G是一个与雷达天线 增益、俯仰角、方位角有关的函数； 根据下列公式计算不同模糊距离门对应的仰俯角：
，m = 1，2,. . .，G，H为机载高度。
4. 根据权利要求1所述的基于空时插值的杂波抑制方法，其特征在于，所述近程杂波 导向矢量矩阵V1n与远程杂波导向矢量矩阵V 1F均为NKXP维数据矩阵，所述N为接收天线 数目，所述K为时域脉冲数目，所述P为采样数目。
5. -种基于空时插值的杂波抑制装置，其特征在于，包括： 第一计算模块，用于接收机载非正侧面阵雷达的空时信号，计算所述空时信号的第1 个距离门对应的不同模糊距离门的俯仰角； 第二计算模块，用于计算所述第1个距离门对应的近程杂波导向矢量矩阵V1n与远程杂 波导向矢量矩阵V1f; 第一抑制模块，用于根据所述近程杂波导向矢量矩阵与远程杂波导向矢量矩阵，采用 空时插值技术对所述近程杂波进行抑制； 重复获取模块，用于对所有的距离门重复进行步骤A到步骤C，获得近程杂波抑制后的 空时信号。
6. 根据权利要求5所述的基于空时插值的杂波抑制装置，其特征在于，还包括： 第二抑制模块，用于采用降维的空时自适应处理技术对所述空时信号的远程杂波进行 抑制； 第三计算模块，用于对经过近程杂波抑制和远程杂波抑制后的空时信号进行运动目标 检测，通过发射不同的脉冲重复频率计算不模糊距离。
7. 根据权利要求4所述的基于空时插值的杂波抑制装置，其特征在于，所述第二计算 模块具体包括： 斜距计算子模块，用于根据下列公式计算第1个距离门对应的第m个模糊距离门回波 斜距：
c为杂波非均匀距离段，fs为脉冲重复频率，为距离采样频率，G是一个与雷达天线 增益、俯仰角、方位角有关的函数； 俯仰角计算子模块，用于根据下列公式计算不同模糊距离门对应的仰俯角：
，m = 1，2,. . .，G，H为机载高度。
8. 根据权利要求4所述的基于空时插值的杂波抑制装置，其特征在于，所述近程杂波 导向矢量矩阵V1n与远程杂波导向矢量矩阵V 1F均为NKXP维数据矩阵，所述N为接收天线 数目，所述K为时域脉冲数目，所述P为采样数目。
【专利摘要】本发明公开了一种基于空时插值的杂波抑制方法和装置，其中，该方法包括：步骤A：接收机载非正侧面阵雷达的空时信号，计算所述空时信号的第l个距离门对应的不同模糊距离门的俯仰角；步骤B：计算所述第l个距离门对应的近程杂波导向矢量矩阵VlN与远程杂波导向矢量矩阵VlF；步骤C：根据所述近程杂波导向矢量矩阵与远程杂波导向矢量矩阵，采用空时插值技术对所述近程杂波进行抑制；步骤D：对所有的距离门重复进行步骤A到步骤C，获得近程杂波抑制后的空时信号。本发明的基于空时插值的杂波抑制方法和装置，针对均匀线阵接收的回波，在俯仰维上没有自由度，对各个模糊距离门对应的主杂波位置的检测盲区进行了检测，将近程模糊距离门的杂波抑制掉，提高了旁瓣区的动目标检测性能，提升了雷达的工作效率。
【IPC分类】G01S7-36
【公开号】CN104535971
【申请号】CN201410745449
【发明人】文珺, 王宁章, 蔡毓, 介燕菁, 加蒋庆
【申请人】广西大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月8日