多普勒分级复用的MIMO机载双基雷达杂波抑制方法.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CN110082744A(43)申请公布日2019.08.02(21)申请号201910332295.5(22)申请日2019.04.24(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市雁塔区太白南路2号(72)发明人吴建新曹晓敏刘映影李常先刘程(74)专利代理机构西安睿通知识产权代理事务所(特殊普通合伙)61218代理人惠文轩(51)Int.Cl.G01S13/00(2006.01)G01S13/02(2006.01)G01S7/02(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图4页(54)发明名称多普勒分级复用的MIMO机载双基雷达杂波抑制方法(57)摘要本发明公开了多普勒分级复用的MIMO机载双基雷达杂波抑制方法，在多普勒分级复用的MIMO机载双基雷达中，通过构建双基多普勒分集复用-多输入多输出模型，使动目标的相对发射和接收机的径向速度不为0时，杂波分布在三维空间的某一平面内，而目标不在平面内，使杂波和目标相互分开，从而构造一个三维的滤波器，杂波抑制时在三维平面处形成凹口，以增强杂波的平稳性和协方差矩阵估计的准确性，提高动目标的检测概率。CN110082744ACN110082744A权利要求书1/3页1.多普勒分级复用的MIMO机载双基雷达杂波抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立正侧视阵构型下基于多普勒分集复用的MIMO机载双基雷达杂波模型，获得MIMO机载双基雷达的杂波加噪声的接收信号DN×M×K×L；其中，M为发射阵元总数，N为接收阵元的总数，K为脉冲数，L为距离门数；步骤2，将MIMO机载双基雷达的杂波加噪声的接收信号DN×M×K×L进行匹配滤波处理，得到T匹配滤波后的接收信号Y＝[y1，…，yL]；T步骤3，对匹配滤波后的接收信号Y＝[y1，…，yL]进行多普勒滤波处理，将时域信号变T为频域信号，获得多普勒通道对应的接收数据X＝[x1，…，xk…，xK]，xk表示第k个多普勒通道对应的接收数据，其中k＝1，2，...，K，xk是一个N×M×L三维矩阵；步骤4，从第k个多普勒通道对应的接收数据xk中抽取第l个距离门的第k个多普勒通道对应的接收数据xlk，采用空时自适应处理，得到第l个距离门的第k个多普勒通道对应的杂波抑制后的接收数据flk，进而得到L个距离门的多普勒通道对应的杂波抑制后的接收数据F′。2.根据权利要求1所述的多普勒分级复用的MIMO机载双基雷达杂波抑制方法，其特征在于，步骤1中，所述建立正侧视阵构型下基于多普勒分集复用的MIMO机载双基雷达杂波模型，其包含以下子步骤：子步骤1.1，设定多普勒分集复用的MIMO机载双基雷达杂波模型具有M个发射阵元，N个接收阵元，K个脉冲数，L个距离门；发射机速度为vT，接收机速度为vR，发射机高度为HT，接收机高度为HR，发射机的偏航角为βT，接收机的偏航角为βR；子步骤1.2，获取多普勒分集复用的MIMO机载双基雷达的杂波特性为：第p个杂波块的接收空间频率fRp和多普勒频率fdp之间的关系为T其中，d表示阵元间距，fdp表示第p个杂波块的多普勒频率；κ＝[HT，HR，βT，βR]表示双基T雷达基本配置的参数，[]表示矩阵的转置运算；ξ(fRp，Rl，κ)表示双基雷达基本配置的函数，fr表示脉冲重复频率，fRp表示第p个杂波块的接收空间频率；子步骤1.3，获取第p个杂波块的发射空间频率fTp：fTp＝ξ(fRp，Rl，κ)；子步骤1.4，获取第p个杂波块的多普勒频率fdp、接收空间频率fRp和发射空间频率fTp之间的关系为：3.根据权利要求1所述的多普勒分级复用的MIMO机载双基雷达杂波抑制方法，其特征在于，步骤2中，所述将接收机的接收信号DN×M×K×L进行匹配滤波处理为：获取第p个杂波块第l个距离门的空时导向矢量spl和第l个距离门对应的M×N×K维的噪声矢量nl，采用匹配滤波处理，得到N个接收阵元、M个发射阵元、K个脉冲接收到的第l个距离门对应的信号分量：其中，l表示第l个距离门，l＝1，…，L；ap，l表示第p个杂波块的第l个距离门对应的幅2CN110082744A权利要求书2/3页度，Nc为杂波块的个数。4.根据权利要求3所述的多普勒分级复用的MIMO机载双基雷达杂波抑制方法，其特征在于，所述获取第p个杂波块第l个距离门的空时导向矢量spl和第l个距离门对应的M×N×K维的噪声矢量nl，其包含以下子步骤：子步骤2.1，获取第p个杂波块第l个距离门的发射空域导向矢量：其中，j为虚数单位，λ表示载波频率；ψTl表示第l个距离门对应的发射机的发射空间锥角；子步骤2.2，获取第p个杂波块第l个距离门的接收空域导向矢量：其中，ψRl表示第l个距离门对应的接收机的接收空间锥