基于MIMO的双基地雷达地面动目标检测方法

摘要

本发明公开了一种基于MIMO的双基地雷达地面动目标检测方法，主要解决现有距离依赖补偿方法运算量高，且需要已知某些雷达参数才能补偿的问题。其实现步骤为：(1)用发射波形对雷达的回波数据进行匹配滤波；(2)采用投影方法消除杂波谱的距离依赖特性；(3)用消除距离依赖影响后的数据估计出杂波协方差矩阵；(4)根据空时自适应处理原理得到最优权矢量；(5)用最优权对数据加权，消除背景杂波，检测出目标信号。本发明原理简单，采用投影方法消除距离依赖的运算复杂度低，与双基地SIMO雷达相比具有更好的地面动目标检测性能，可在不需要已知雷达参数的情况下检测出地面运动目标。

主权项

1.一种基于MIMO的双基地雷达地面动目标检测方法，包括如下步骤：(1)利用其杂波谱是发射锥角-接收锥角-多普勒频率的三维谱线的MIMO模式，对雷达的回波数据用M个发射天线单元的发射波形m＝1，2，...，M进行匹配滤波，得到N×M×L个充分统计数据n＝1，2，L，N，m＝1，2，L，M，l＝1，2，L，L，其中上标*表示共轭，N为接收天线阵元数，M为发射天线阵元数，L为一次相干处理间隔内的脉冲数，N_c为一个距离门上的杂波点源的个数，ρ_i为信号通过第i个杂波点的反射系数，为第i个杂波点的归一化发射空间频率，为第i个杂波点的归一化接收空间频率，为第i个杂波点的归一化多普勒频率；(2)对充分统计数据y_n，m，l的变量n求和，得到M×L个通道的和数据m＝1，2，L，M，l＝1，2，L，L；(3)将上述M×L个通道的和数据y_m，l，m＝1，2，L，M，l＝1，2，L，L写成ML×1维的矢量形式，即，其中为匹配滤波输出的第m个发射通道的数据，，上标T表示转置；(4)利用2ML次快拍对矢量Y进行平均得到杂波协方差矩阵R_c的估计值其中Y^(k)表示第k个距离门的采样快拍数据，该距离门是以接收机和发射机在地面的投影点为焦点，以固定的双基地距离差为宽度划分地面杂波的一组椭圆环，上标H表示共轭转置。(5)根据空时自适应处理原理，由上述得到最优权矢量其中μ为一个标量，为杂波协方差矩阵估计值的逆矩阵，为空时导向矢量，为发射导向矢量，为多普勒导向矢量，符号表示Kronecker积；(6)利用上述最优权矢量w对M×L个通道的和数据y_m，l进行加权，以此消除地面杂波，检测出运动目标。