一种基于联合距离维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，涉及一种基于联合距离维的杂波抑制方 法和装置。
【背景技术】
[0002] 空时自适应处理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。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术中存在的杂波导致雷达通信效率差的问题，本发明提出了一种 基于联合距离维的杂波抑制方法和装置。
[0005] 该方法包括：
[0006] 接收待检测距离单元数据，对所述数据在空域、时域和空时域上分别作两阵元脉 冲信号相消处理；
[0007] 根据预设的变换规则对相消后的数据进行变换，并计算最优自适应权；
[0008] 对相消后的数据分别在空域、时域上作前向和后向平滑处理，并根据样本数目需 求和系统空时自由度损失选取空域子孔径和时域子孔径；
[0009] 根据平滑处理后的数据估计干扰协方差矩阵，并进行干扰杂波抑制。
[0010] 本发明的基于联合距离维的杂波抑制方法，能够获得较好的性能，STR-DDD作为一 种距离联合算法，可以近似看成是一种变相的局域联合处理方法。当导向矢量存在幅相误 差时，反映到数据上则是目标会在原来的位置向某个方向偏出，由于STR-DDD利用了周围 更多数据，即可以将目标更多的信息利用到，所以比ST-DDD稳健。该方法能够抑制雷达通 信过程中产生的杂波，提高了雷达的通信效率。
[0011] 该装置包括：
[0012] 信号相消模块，用于接收待检测距离单元数据，对所述数据在空域、时域和空时域 上分别作两阵元脉冲信号相消处理；
[0013] 数据变换模块，用于根据预设的变换规则对相消后的数据进行变换，并计算最优 自适应权；
[0014] 平滑处理模块，用于对相消后的数据分别在空域、时域上作前向和后向平滑处理， 并根据样本数目需求和系统空时自由度损失选取空域子孔径和时域子孔径；
[0015] 干扰抑制模块，用于根据平滑处理后的数据估计干扰协方差矩阵，并进行干扰杂 波抑制。
[0016] 本发明的基于联合距离维的杂波抑制装置，能够获得较好的性能，STR-DDD作为一 种距离联合算法，可以近似看成是一种变相的局域联合处理方法。当导向矢量存在幅相误 差时，反映到数据上则是目标会在原来的位置向某个方向偏出，由于STR-DDD利用了周围 更多数据，即可以将目标更多的信息利用到，所以比ST-DDD稳健。该方法能够抑制雷达通 信过程中产生的杂波，提高了雷达的通信效率。
[0017] 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。
[0018] 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】
[0019] 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：
[0020] 图1为本发明实施例的方法流程示意图；
[0021] 图2为本发明实施例的装置结构示意图；
[0022] 图3为本发明的距离单元脉压结果图图；
[0023] 图4为本发明的STR-DDD处理流程示意图；
[0024] 图5为本发明的距离门的DBS显示图；
[0025] 图6为本发明的401-420距离门的动目标改善因子图；
[0026] 图7为本发明的201-220距尚门的动目标改善因子图；
[0027] 图8为本发明的只存在孤立干扰的空域自适应方向图；
[0028] 图9为本发明的同时存在孤立干扰和固定杂波的空域自适应方向图；
[0029] 图10为本发明的目标导向矢量有幅相误差的STR-DDD改善因子图；
[0030] 图11为本发明的目标导向矢量有幅相误差的ST-DDD改善因子图。
【具体实施方式】
[0031] 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。
[0032] 为了解决现有技术中存在的杂波导致雷达通信效率差的问题，本发明提出了一种 基于联合距离维的杂波抑制方法和装置。
[0033] 如图1所示，该方法包括：
[0034] 步骤S101 :接收待检测距离单元数据，对所述数据在空域、时域和空时域上分别 作两阵元脉冲信号相消处理；
[0035] 具体的，所述对所述数据在空域、时域和空时域上分别作两阵元脉冲信号相消处 理的步骤具体包括：
[0036] 所述待检测距离单元数据的目标信号矩阵S沿空域的相位差为代.(I,,)，沿时域的 相位差为灼(/J，沿对角线方向（空时域）的相位差为灼妗C/L)。根据信号矩阵沿空 域、时域和空时域的相位差对矩阵x分别作空域、时域和空时域的两阵元（两脉冲）信号相 消后，可以分别得到如下三个矩阵：
【主权项】
1. 一种基于联合距离维的杂波抑制方法，其特征在于，包括： 接收待检测距离单元数据，对所述数据在空域、时域和空时域上分别作两阵元脉冲信 号相消处理； 根据预设的变换规则对相消后的数据进行变换，并计算最优自适应权； 对相消后的数据分别在空域、时域上作前向和后向平滑处理，并根据样本数目需求和 系统空时自由度损失选取空域子孔径和时域子孔径； 根据平滑处理后的数据估计干扰协方差矩阵，并进行干扰杂波抑制。
2. 根据权利要求1所述的基于联合距离维的杂波抑制方法，其特征在于，所述对所述 数据在空域、时域和空时域上分别作两阵元脉冲信号相消处理的步骤具体包括： 所述待检测距离单元数据的目标信号矩阵S沿空域的相位差为外(仏。），沿时域的相位 差为代(/J，沿对角线方向（空时域）的相位差为+巧(人）。根据信号矩阵沿空域、 时域和空时域的相位差对矩阵X分别作空域、时域和 空时域的两阵元（两脉冲）信号相消后，可以分别得到如下三个矩阵：
其中，N为阵元数，M为脉冲采样数，矩阵Xs，XT、XST分别为（N-l)XK维、NX(K-1)维、 (N-l)X(K-1)维的矩阵。
3. 根据权利要求1所述的基于联合距离维的杂波抑制方法，其特征在于，所述预设的 变换规则为对一个矩阵作如下操作： 将矩阵的第二列放在第一列下面，第三列放在第二列下面，以此类推将矩阵变换为一 列矢量，由此将当前距离单元得到的所有数据变成一个数据矩阵。
4. 根据权利要求2所述的基于联合距离维的杂波抑制方法，其特征在于，所述对相消 后的数据分别在空域、时域上作前向和后向平滑处理的步骤具体包括： 假设空域和时域滑动的孔径分别为Nm和Km，则矩阵XS，X#P 前向和后向滑动后可 以得到的总样本数目为： L= 2((N-Nm) (K-Km+1) + (N-Nm+1) (K-Km) + (N-Nm) (K-KJ) 将这L个样本记为1 = 1，2,. . .，L。
5. -种基于联合距离维的杂波抑制装置，其特征在于，包括： 信号相消模块，用于接收待检测距离单元数据，对所述数据在空域、时域和空时域上分 别作两阵元脉冲信号相消处理； 数据变换模块，用于根据预设的变换规则对相消后的数据进行变换，并计算最优自适 应权； 平滑处理模块，用于对相消后的数据分别在空域、时域上作前向和后向平滑处理，并根 据样本数目需求和系统空时自由度损失选取空域子孔径和时域子孔径； 干扰抑制模块，用于根据平滑处理后的数据估计干扰协方差矩阵，并进行干扰杂波抑 制。
6. 根据权利要求5所述的基于联合距离维的杂波抑制装置，其特征在于，所述信号相 消模块具体用于： 所述待检测距离单元数据的目标信号矩阵S沿空域的相位差为代(Ru)，沿时域的相位 差为死(乂。），沿对角线方向（空时域）的相位差为灼(Ku)+e(/,。）。根据信号矩阵沿空域、 时域和空时域的相位差对矩阵X分别作空域、时域和 空时域的两阵元（两脉冲）信号相消后，可以分别得到如下三个矩阵：
其中，N为阵元数，M为脉冲采样数，矩阵Xs，XT、XST分别为（N-l)XK维、NX(K-1)维、 (N-l)X(K-1)维的矩阵。
7. 根据权利要求5所述的基于联合距离维的杂波抑制装置，其特征在于，所述预设的 变换规则为对一个矩阵作如下操作： 将矩阵的第二列放在第一列下面，第三列放在第二列下面，以此类推将矩阵变换为一 列矢量，由此将当前距离单元得到的所有数据变成一个数据矩阵。
8. 根据权利要求5所述的基于联合距离维的杂波抑制装置，其特征在于，所述平滑处 理模块具体用于： 假设空域和时域滑动的孔径分别为Nm和Km，则矩阵XS，X#P 前向和后向滑动后可 以得到的总样本数目为： L= 2((N-Nm) (K-Km+1) + (N-Nm+1) (K-Km) + (N-Nm) (K-KJ) 将这L个样本记为1 = 1，2,. . .，L。
【专利摘要】本发明公开了一种基于联合距离维的杂波抑制方法和装置，其中，该方法包括：接收待检测距离单元数据，对所述数据在空域、时域和空时域上分别作两阵元脉冲信号相消处理；根据预设的变换规则对相消后的数据进行变换，并计算最优自适应权；对相消后的数据分别在空域、时域上作前向和后向平滑处理，并根据样本数目需求和系统空时自由度损失选取空域子孔径和时域子孔径；根据平滑处理后的数据估计干扰协方差矩阵，并进行干扰杂波抑制。本发明的基于联合距离维的杂波抑制方法和装置，能够获得较好的性能，由于STR-DDD利用了周围更多数据，即可以将目标更多的信息利用到，所以比ST-DDD稳健。
【IPC分类】G01S7-36
【公开号】CN104614711
【申请号】CN201410745437
【发明人】文珺, 王宁章, 石娟, 洪冰清, 李明
【申请人】广西大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月8日