一种多通道SAR‑GMTI距离模糊杂波抑制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106569212A(43)申请公布日2017.04.19(21)申请号201610986549.1(22)申请日2016.11.09(71)申请人西安空间无线电技术研究所地址710100陕西省西安市长安区西街150号(72)发明人林晨晨杨晓超王伟伟张欣李渝熊文昌黎薇萍范一飞(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人陈鹏(51)Int.Cl.G01S13/90(2006.01)G01S7/41(2006.01)G01S7/28(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种多通道SAR-GMTI距离模糊杂波抑制方法(57)摘要一种多通道SAR-GMTI距离模糊杂波抑制方法，用于解决在回波存在距离模糊时杂波抑制性能下降的问题。步骤为：1.回波下变频和匹配滤波；2.距离依赖补偿；3.提取各距离模糊回波信号并重建无模糊信号；4.对无模糊信号使用空时自适应处理方法在图像域或者后多普勒域完成杂波抑制。本发明可提供比传统一发N收多通道系统多一倍的自由度，可有效抑制距离模糊杂波，拓展检测区域面积，避免低PRF产生的过多盲速，具有良好的应用前景。CN106569212ACN106569212A权利要求书1/2页1.一种多通道SAR-GMTI距离模糊杂波抑制方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将FDA-SAR天线沿方位向均匀划分，N个天线同时发射正交波形信号，M个天线同时接收，在一个合成孔径时间内采集K个脉冲；其中M，N，K均为正整数；(2)接收FDA-SAR的回波信号并进行下变频，然后进行匹配滤波；(3)构建距离依赖补偿因子hl，对N发M收频率分集阵列K次脉冲回波快拍矢量xl进行距离补偿，将各个距离单元回波功率谱在发射空间频率域对齐，补偿后的回波矢量表示为其中hl＝diag[1,exp(j4πΔfRl/c),…,exp(j4πΔfRl(N-1)/c)]，xl＝xc+xs+n，n为高斯白噪声矢量，IMK为MK维单位阵，diag[·]为对角矩阵，Δf为发射天线间的频率增量，第p距离模糊区中第l距离单元到雷达的最近斜距为Rp,l＝Rl+(p-1)Ru,p＝1,…,Nr，vr表示动目标径向速度，θ为锥角，vr,p,θp,ξ′p分别表示第p距离模糊区内动目标的径向速度、锥角及增益系数，θp,i,ξ′p,i分别表示第p距离模糊区内第i个杂波散射点的锥角和增益系数，表示Kronecker积，t(R,θ)＝[1,exp(-j4πRΔf/c+j2πdTsinθ/λ),…Texp(-j4πR(N-1)Δf/c+j2π(N-1)dTsinθ/λ)]r(θ)＝[1,exp(j2πdRsinθ/λ),…,Texp(j2π(M-1)dRsinθ/λ)],b(vr,θ)＝[1,exp(-j4π(vssinθ-vr)/(λfPRF)),…Texp(-j4π(K-1)(vssinθ-vr)/(λfPRF))]dT、dR分别为发射天线的间距和接收天线的间距，c为光速，λ与fPRF分别为发射信号波长和脉冲重复频率，距离模糊数为其中表示向上取整，Ws为FDA-SAR波束俯仰向覆盖的测绘带宽度，Ru为最大不模糊距离，按照距雷达由近及远的顺序将各个距离模糊区依次编号p＝1,2,…,Nr，其中第一模糊区为参考区域，记参考区域内第l个距离单元到雷达的最近斜距为Rl，每个距离单元中包括Nc个统计独立的杂波散射单元；(4)提取各距离模糊区回波并重建无模糊信号，其中第p区回波其中，上角标H表示共轭转置，滤波器系数为距离依赖补偿后的Nr个发射导向矢量gp＝t((p-1)Ru,θ)；(5)对FDA-SAR天线距离向的所有L个距离单元均执行步骤(3)～(4)，分别提取Nr个距离模糊区信号重新排列为1×LNr维无模糊信号(6)对无模糊信号使用空时自适应处理方法在图像域或者后多普勒域完成杂波抑制。2CN106569212A权利要求书2/2页2.根据权利要求1所述的一种多通道SAR-GMTI距离模糊杂波抑制方法，其特征在于：所述步骤(1)中进行匹配滤波时的匹配滤波器脉冲响应为其中为第n个发射天线的发射波形，n＝1，2，3…N。3.根据权利要求1或2所述的一种多通道SAR-GMTI距离模糊杂波抑制方法，其特征在于：所述的Δf满足ΔfRu/c＝k+1/Nr，k为整数。3CN106569212A说明书1/5页一种多通道SAR-GMTI距离模糊杂波抑制方法技术领域[0001]本发明属于雷达技术领域，涉及一种雷达信号的自适应处理方法，可用于SAR-GMTI系统在回波存在距离模糊情况下的杂波抑制。背景技术[0002]多通道合成孔径雷达(SAR)可以突破单通道SAR的最小天线面积约束，同时实现高分辨率和宽测绘