基于辅助通道的FDA-MIMO降维空时自适应杂波抑制方法及设备.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CN109765536A(43)申请公布日2019.05.17(21)申请号201811229376.4(22)申请日2018.10.22(71)申请人西北大学地址710069陕西省西安市太白北路229号(72)发明人文才彭进业(74)专利代理机构西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙)61230代理人刘长春(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称基于辅助通道的FDA-MIMO降维空时自适应杂波抑制方法及设备(57)摘要本发明实施例公开了一种基于辅助通道的FDA-MIMO降维空时自适应杂波抑制方法及设备；该方法可以包括：根据各距离单元的多普勒中心估计值对FDA-MIMO雷达的原始数据进行一次距离依赖补偿，获得一次补偿数据；根据FDA-MIMO雷达发射信号载频相较于参考载频的步进量对所述一次补偿数据进行二次距离依赖补偿，获得二次补偿数据；沿着杂波脊线将所述二次补偿数据变换至多普勒-发射-接收空间频率域，获得多普勒域-发射-接收空间频率域的变换数据；根据所述变换数据以及最小方差约束理论，获取自适应杂波抑制权矢量；根据所述自适应杂波抑制权矢量对所述变换数据进行杂波抑制，获取杂波抑制后的输出数据。CN109765536ACN109765536A权利要求书1/2页1.一种基于辅助通道的FDA-MIMO降维空时自适应杂波抑制方法，其特征在于，所述方法包括：根据各距离单元的多普勒中心估计值对FDA-MIMO雷达的原始数据进行一次距离依赖补偿，获得一次补偿数据；根据FDA-MIMO雷达发射信号载频相较于参考载频的步进量对所述一次补偿数据进行二次距离依赖补偿，获得二次补偿数据；沿着杂波脊线将所述二次补偿数据变换至多普勒-发射-接收空间频率域，获得多普勒域-发射-接收空间频率域的变换数据；根据所述变换数据以及最小方差约束理论，获取自适应杂波抑制权矢量；根据所述自适应杂波抑制权矢量对所述变换数据进行杂波抑制，获取杂波抑制后的输出数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各距离单元的多普勒中心估计值对FDA-MIMO雷达的原始数据进行一次距离依赖补偿，获得一次补偿数据，具体包括：根据FDA-MIMO雷达系统参数和/或FDA-MIMO雷达的回波接收数据估计所述各距离单元的多普勒中心ΔfD,l；沿着各距离单元，按照式1对原始数据xk,l进行多普勒补偿，获得所述一次补偿数据其中，k表示脉冲序号，l代表距离单元序号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据FDA-MIMO雷达发射信号载频相较于参考载频的步进量对所述一次补偿数据进行二次距离依赖补偿，获得二次补偿数据具体包括：根据所述一次补偿数据以及式2，获取二次补偿数据其中，1N代表全1矢量，为克罗内克积Kronecker运算符；Δf表示频率步进量；rl表示第l个距离门的主值距离；T表示向量转置运算符；diag()表示构造对角矩阵运算符，c为光速。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述沿着杂波脊线将所述二次补偿数据变换至多普勒-发射-接收空间频率域，获得多普勒域-发射-接收空间频率域的变换数据，包括：沿着杂波脊线分布选取Q0+1个辅助通道，并根据式3获取所述辅助通道在发射-接收空间频率域的空域导向矢量TS(ψ0)：其中，fT表示发射频率，fR表示接收频率，ψ0表示2CN109765536A权利要求书2/2页目标锥角；根据式4获取多普勒域变换矩阵TD(k)：TD(k)＝[qk-1,qk,qk+1](4)其中，qi表示第i个多普勒通道对应的时域变换矢量；根据所述二次补偿数据所述空域导向矢量TS(ψ0)以及所述多普勒域变换矩阵TD(k)按照式5获取多普勒域-发射-接收空间频率域的变换数据χl：其中，5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述变换数据以及最小方差约束理论，获取自适应杂波抑制权矢量，具体包括：根据最小方差约束理论，将所述变换数据结合拉格朗日乘子法得到式6所示的自适应杂波抑制权矢量wST(ψ0,k)：其中，L表示样本数，H表示共轭转置运算符；表示时间导向矢量，具体为6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述自适应杂波抑制权矢量对所述变换数据进行杂波抑制，获取杂波抑制后的输出数据，具体包括：根据所述自适应杂波抑制权矢量对所述变换数据通过式7进行杂波抑制，获取杂波抑制后的输出数据zk,l：7.一种基于辅助通道的FDA-MIMO降维空时自适应杂波抑制设备，其特征在于，所述设备包括FDA-MIMO雷达天线、存储器和处理器；其中，所述FDA-MIMO雷达天线，用于FDA-MIMO雷达信号的接收和发送；所述存储器，用于存储能够