机载MIMO雷达非自适应杂波预滤波空时二维对消方法

摘要

本发明属于机载MIMO雷达非自适应滤波技术领域，公开了机载MIMO雷达非自适应杂波预滤波空时二维对消方法，首先构造机载MIMO雷达的杂波模型，获得决定杂波在角度-多普勒域分布轨迹的雷达波长、脉冲重复频率、雷达发射波形和机载速度等参数，并将这些参数作为先验信息用于机载MIMO空时二维脉冲相消器的设计。再使用设计的空时二维对消器对地杂波进行预滤波。使用本发明级联传统MTI的目标检测性能比没有进行预滤波的传统MTI有明显改善。使用本发明预滤波后级联空时自适应算法提前有效的抑制大部分杂波功率并改善算法性能。本发明不仅适用于正侧视雷达，也同样适用于斜视雷达。

主权项

机载MIMO雷达非自适应杂波预滤波空时二维对消方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，利用机载MIMO雷达的发射阵列发射信号，利用机载MIMO雷达的接收阵列接收回波信号；将机载MIMO雷达的待检测距离单元表示为第l₀个距离单元，得出机载MIMO雷达的第k个脉冲的待检测距离单元的杂波匹配滤波信号的主瓣杂波k＝0,1,···,K‑1，K为机载MIMO雷达接收信号的脉冲数；步骤2，得到机载MIMO雷达的第k个脉冲的待检测距离单元的主瓣杂波信号矢量v_k，vec(·)表示列矢量化处理；令v_k＝AD_kb_k，其中，A表示空域导向矢量矩阵，D_k表示机载MIMO雷达的第k个脉冲对应的多普勒矩阵，b_k表示机载MIMO雷达的第k个脉冲对应的散射单元回波幅度矢量；步骤3，得出机载MIMO雷达的第k+1个脉冲的待检测距离单元的主瓣杂波信号矢量v_k+1，其中，表示以作为主对角线元素而构成的对角矩阵，表示与机载MIMO雷达第1个脉冲的待检测距离单元对应的第i个散射单元的多普勒相位；建立空时二维对消器的代价函数：$\underset{P}{\min }{\left|\right|P{v}_k-v_{k+1}\left|\right|}_F^2={\left|\right|(\mathrm{PA}-A\tilde{D})D_k{b}_k\left|\right|}_F^2$其中，P表示待求解的空时二维对消器的系数矩阵，P是大小为NM×NM的矩阵，‖·‖_F为Frobenius范数；对上述代价函数进行求解即可得出空时二维对消器的系数矩阵P，得出大小为NM(K‑1)×NMK的矩阵其中，I_NM表示大小为NM×NM的单位矩阵；步骤4，根据机载MIMO雷达的接收阵列接收的回波信号，得出目标回波信号、以及与所述回波信号对应的权矢量矩阵；利用矩阵对目标回波信号进行预滤波处理，得出预滤波后的目标回波信号；利用矩阵对所述回波信号对应的权矢量矩阵进行预滤波处理，得出预滤波后的权矢量矩阵；利用预滤波后的权矢量矩阵对预滤波后的目标回波信号进行加权处理，得出杂波抑制后的目标回波信号。