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一种系留气球载相控阵雷达在多目标下分辨空地目标的方法，包括如下步骤：(1)对相控阵雷达俯仰维各个阵元接收到的回波信号进行脉冲压缩，得到每一个脉冲重复周期的脉冲压缩结果X<sub>m</sub>(n)＝[x<sub>1m</sub>(n),x<sub>2m</sub>(n),...,x<sub>im</sub>(n),...,x<sub>Lm</sub>(n)]<sup>T</sup>，其中，m表示脉冲重复周期序号，m＝1,2,...,M，M为一个相干积累周期中所包含的脉冲个数，n为距离单元的序号，n＝1,2,...,N，N为一个脉冲重复周期中的距离单元数，x<sub>im</sub>(n)表示第m次脉冲重复周期中第i个阵元的脉冲压缩结果，i为阵元编号，i＝1,2,...,L，L为等距均匀线阵的阵元个数，[·]<sup>T</sup>表示转置；(2)对每一个脉冲重复周期中的脉冲压缩结果X<sub>m</sub>(n)在俯仰维做多约束方向的数字波束形成，得到每个约束方向的M路合成信号y<sub>ψem</sub>(n)，其中，ψ<sub>e</sub>表示一个俯仰维约束方向，e＝1,2,...,E，E表示俯仰维约束方向的个数；(3)对每个约束方向的M个脉冲信号y<sub>ψem</sub>(n)进行三脉冲对消杂波抑制及相干积累，得到每个约束方向的距离‑多普勒二维图，即R‑D图；(4)对每个约束方向的R‑D图，沿距离维和多普勒维进行二维恒虚警率检测，记录出现目标的R‑D图所对应的波束指向ψ<sub>t</sub>和目标所在距离单元n<sub>t</sub>；(5)在每一个脉冲重复周期的脉冲压缩结果X<sub>m</sub>(n)中，提取目标所在距离单元n<sub>t</sub>的脉冲压缩结果X<sub>m</sub>(n<sub>t</sub>)，记为快拍z<sub>m</sub>＝X<sub>m</sub>(n<sub>t</sub>)，将所有快拍组成快拍矩阵Z＝[z<sub>1</sub>z<sub>2</sub>...z<sub>m</sub>...z<sub>M</sub>]，其中，m＝1,2,...,M；(6)将快拍矩阵Z中的M列数据直接相加，得到L个阵元在多普勒维的零通道数据，用此L个数据组成用于估计地杂波下俯角的一组数据向量V＝[v<sub>1</sub>,v<sub>2</sub>,...,v<sub>i</sub>,...,v<sub>L</sub>]<sup>T</sup>，其中v<sub>i</sub>表示第i个阵元的多普勒零通道数据，i＝1,2,...,L；(7)根据距离单元n<sub>t</sub>和雷达距离分辨率，得到以距离单元n<sub>t</sub>为中心的分辨单元，记为n<sub>r</sub>，由目标所在的距离单元n<sub>t</sub>与雷达距离分辨率，计算分辨单元n<sub>r</sub>中的远端下俯角θ<sub>f</sub>与近端下俯角θ<sub>c</sub>；(8)根据远端下俯角θ<sub>f</sub>与近端下俯角θ<sub>c</sub>，对数据向量V使用阵列角度估计方法，得到距离单元n<sub>t</sub>中地杂波下俯角的范围：θ<sub>min</sub>～θ<sub>max</sub>，其中，θ<sub>min</sub>＝θ<sub>g</sub>‑ε，θ<sub>max</sub>＝θ<sub>g</sub>+ε，θ<sub>g</sub>是由阵列角度估计方法直接估计得到的地杂波下俯角，ε为角度偏差量，其取值与该距离单元的杂噪比以及实际中关于地杂波空间分布的先验知识有关；(9)对步骤5中的快拍矩阵Z做三脉冲对消杂波抑制，得到不含杂波的快拍矩阵U，其中，不含杂波的快拍矩阵U是L行T列的矩阵，L是阵元数，T表示三脉冲对消杂波抑制后得到的脉冲个数，T＝M‑2；(10)根据不含杂波的快拍矩阵U，得到目标的协方差矩阵W，应用信源数估计方法，计算距离单元n<sub>t</sub>中所包含的空地目标个数Q；(11)根据空地目标个数Q，估计每个目标的俯仰角θ<sub>q</sub>，其中，q＝1,2,...,Q；(12)将每个目标的俯仰角θ<sub>q</sub>分别与步骤8得到的地杂波下俯角范围θ<sub>min</sub>～θ<sub>max</sub>进行比较，若θ<sub>min</sub>≤θ<sub>q</sub>≤θ<sub>max</sub>，则判定该目标为地面目标，否则，判定该目标为空中目标。 |
