基于多級維納濾波的非均勻環(huán)境雜波抑制方法研究.pdf

1、空時(shí)自適應(yīng)信號處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域,在生命探測領(lǐng)域中生物雷達(dá)指能夠探測生命特征的雷達(dá),它結(jié)合了雷達(dá)原理和生物醫(yī)學(xué)工程,可穿透性強(qiáng),可在較遠(yuǎn)的距離內(nèi)探測到生命體的生命信號。相控陣技術(shù)在雷達(dá)中得到了廣泛應(yīng)用,其中共形相控陣,因?yàn)槠鋻呙璺秶鷮?便于集成等獨(dú)特優(yōu)勢受到世界各國的普遍重視。不同于傳統(tǒng)的平面相控陣?yán)走_(dá),共形陣?yán)走_(dá)接收的雜波往往在不同方向都呈現(xiàn)出一定的非均勻性,這種非均勻性導(dǎo)致了我們對雜波協(xié)方差矩陣的估計(jì)誤差增大,使

2、得傳統(tǒng)空時(shí)自適應(yīng)信號處理算法的性能嚴(yán)重下降。
　　本文研究的主要目的就是要在考慮工程實(shí)現(xiàn)的情況下發(fā)展新的自適應(yīng)處理算法來抑制共形相控陣面臨的非均勻雜波,為此本文開展了以下工作:
　　本文首先以機(jī)頭共形陣為例建立了雜波數(shù)學(xué)模型,通過仿真和分析共形陣?yán)走_(dá)雜波特性的基礎(chǔ)上,提出采用俯仰向空域?yàn)V波作為預(yù)處理方法來改善雜波的非均勻性,同時(shí)為進(jìn)一步提高雜波抑制性能,后續(xù)級聯(lián)了改進(jìn)的協(xié)方差矩陣加權(quán)算法以修正估計(jì)的雜波協(xié)方差矩陣。協(xié)方差矩陣

3、求逆是空時(shí)自適應(yīng)處理算法中運(yùn)算量最大的部分,因此為了降低運(yùn)算量,本文采用基于相關(guān)相減結(jié)構(gòu)的多級維納濾波代替協(xié)方差矩陣求逆來得到抑制雜波的自適應(yīng)濾波權(quán)值,最終本文提出了一種基于俯仰向空域?yàn)V波的協(xié)方差矩陣加權(quán)多級維納濾波算法,用于抑制共形陣?yán)走_(dá)雜波。
　　為了驗(yàn)證本文算法的正確性、有效性以及通用性,我們在毫米波、米波、分米波等不同工作波長以及不同結(jié)構(gòu)的共形陣下對該算法的雜波抑制性能進(jìn)行了仿真。最后還對本文算法和現(xiàn)有算法的運(yùn)算量進(jìn)行了對