機(jī)載雷達(dá)非自適應(yīng)雜波抑制方法及應(yīng)用研究.pdf

1、機(jī)載平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)特性會(huì)使得雜波呈現(xiàn)強(qiáng)烈的空時(shí)耦合特性，為了有效地進(jìn)行機(jī)載平臺(tái)雜波的抑制，空時(shí)自適應(yīng)處理(Space Time Adaptive Processing,STAP)技術(shù)得到了空前發(fā)展，但是傳統(tǒng)的STAP技術(shù)一般認(rèn)為雜波是均勻分布的，但是實(shí)際上機(jī)載雷達(dá)所處的環(huán)境是相當(dāng)復(fù)雜的，雜波不可能均勻分布，這樣便會(huì)使得傳統(tǒng)的STAP技術(shù)在雜波處理中出現(xiàn)雜波譜擴(kuò)散難以達(dá)到理想的雜波抑制效果。雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展使得天線陣元的數(shù)目日益龐大，從而使得雷

2、達(dá)需要處理的信號維數(shù)越來越高，對于雷達(dá)實(shí)時(shí)處理的性能提出了更高的要求。因此我們研究針對高維小樣本條件下的雷達(dá)處理技術(shù)迫在眉睫，本文以機(jī)載雷達(dá)為背景，介紹了運(yùn)算復(fù)雜度低并且受樣本影響較小的非自適應(yīng)雜波抑制方法，主要包括以下內(nèi)容：
　　1、第二章主要介紹了機(jī)載雷達(dá)非自適應(yīng)兩維脈沖相消算法（Non-Adaptive Two Dimensional Pulse-to-pulse Cancellation,Non-ATDPC），該算法以機(jī)載

3、雷達(dá)為背景，其核心思想便是通過構(gòu)造一個(gè)系數(shù)對消矩陣在一個(gè)相干處理間隔（Coherent Processing Interval，CPI）內(nèi)進(jìn)行相鄰兩個(gè)脈沖的對消處理，該矩陣只與雷達(dá)的工作參數(shù)以及機(jī)載雷達(dá)的空間幾何信息有關(guān)，通過對消操作可以有效地抑制大部分雜波能量，其主要優(yōu)點(diǎn)是不依賴于樣本避免了大量運(yùn)算以及對于大量獨(dú)立同分布樣本的需求，算法在設(shè)計(jì)過程中也考慮機(jī)載雷達(dá)的偏航角，因此它可以運(yùn)用于雷達(dá)的各種狀態(tài)（正視、斜視、前視），因此有效地拓

4、寬了其實(shí)用范圍。該算法可以看成是我們進(jìn)行一些經(jīng)典的降維算法FA（Factored Approach,FA）、EFA（Extended Factored Approach,EFA）等之前的預(yù)濾波處理，后續(xù)仿真也證實(shí)經(jīng)過預(yù)濾波操作以后比單純進(jìn)行時(shí)域降維操作的性能更優(yōu)。
　　2、第三章主要介紹了機(jī)載雷達(dá)空域兩級降維自適應(yīng)處理方法（Space Two-Stage Dimension Reduction，S-TSDR），針對機(jī)載雷達(dá)面對的真

5、實(shí)的雜波環(huán)境中遇到的問題—小樣本大陣列這樣的條件，傳統(tǒng)的先時(shí)域多普勒處理后空域自適應(yīng)處理的算法如FA、EFA算法的樣本需求量不足，這樣便導(dǎo)致了雷達(dá)雜波抑制性能下降的問題，針對這一問題，我們提出的S-TSDR方法能夠在大陣列條件下降低對于訓(xùn)練樣本的需求以及算法的運(yùn)算量。該算法的主要思想是利用Kronecker直積的性質(zhì)，將多普勒濾波后得到的長的空域數(shù)據(jù)分解為兩個(gè)短向量的Kronecker積，這樣便得到了一雙二次代價(jià)函數(shù)，然后利用循環(huán)迭代的

6、思想即可求得其最優(yōu)解，該方法具有良好的快速收斂性能便可以有效地提高機(jī)載雷達(dá)信號處理的實(shí)時(shí)性能。
　　3、第四章主要介紹了基于模擬城市建筑模型的非均勻雜波抑制方法，該算法便是Non-ATDPC算法在模擬城市建筑模型上的應(yīng)用。本章首先構(gòu)建了模擬城市建筑模型，在此基礎(chǔ)之上建立機(jī)載雷達(dá)非均勻雜波模型。由于傳統(tǒng)的STAP方法對于非均勻雜波的抑制效果很差，基于此我們提出了非均勻雜波兩維脈沖相消算法（Non-Homogeneous Clutte

7、r Two-Dimension Pulse-to-pulse Cancellation, NHC-TDPC），該算法的核心思想便是構(gòu)造脈沖相消系數(shù)矩陣，系數(shù)矩陣主要與雷達(dá)的工作參數(shù)以及雷達(dá)的空間幾何信息而與雷達(dá)接收的樣本數(shù)據(jù)無關(guān)，我們利用得到的脈沖相消系數(shù)矩陣對于得到的訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這里我們可以得到待檢測距離單元的真實(shí)雜波回波信號以及除了待檢測距離單元以外的所有有效距離單元估計(jì)得到的雜波回波信號。我們通過調(diào)整機(jī)載雷達(dá)與模擬城市建