一种机载雷达的模型化杂波多普勒参数估计方法

摘要

本发明公开了一种机载雷达的模型化杂波多普勒参数估计方法。本发明提供的杂波模型为多普勒分布式杂波模型(DDC)，该模型描述的杂波协方差矩阵由多普勒中心f_c、多普勒谱宽扩展系数 ρ和噪声起伏参数σ四个待定参数解析表达。对杂波的参数估计包括：1)机载雷达发射脉冲信号，并采集回波数据；2)由采集信号中的杂波数据构成样本的干扰协方差矩阵；3)根据样本的干扰协方差矩阵联合估计DDC杂波模型中的未知参数。本发明的DDC模型同时刻划了机载雷达杂波多普勒中心和谱宽的变化。而且，本发明的联合参数估计方法可突破瑞利限，并克服顺序估计的误差传播效应，因此其性能优于现有的机载雷达杂波多普勒参数估计方法。

主权项

1、一种机载雷达的模型化杂波多普勒参数估计方法，包括如下步骤：(1)在机载雷达的信号处理系统中建立杂波模型，所述的杂波模型是指杂波和噪声的干扰协方差矩阵：${\left[R\right]}_{m,n=1}^M={{\sigma }_c}^2{\int }_{f_{\min }}^{f_{\max }}{B}^2\left({f,\alpha }_l\right)e^{j2\mathrm{\pi f}(m-n)\Delta }\mathrm{df}+{{\sigma }_v}^2{\delta }_{\mathrm{mn}};$ 其中，[R]m，n是干扰协方差矩阵的第(m，n)元素，M是一个相干处理间隔中的脉冲个数，σc2是杂波起伏参数，σv2是噪声起伏参数，δmn为Delta函数，f是多普勒频率，αl是杂波环的高低角，Δ是雷达脉冲重复间隔，fmax＝2V/λ，fmin＝-2V/λ，V是载机的速度，λ是雷达载频的波长；B2(f，αl)是雷达波束的双向功率方向图，包括包括多普勒中心fc和多普勒谱宽扩展系数ρf两个待定参量；所述杂波模型包括多普勒中心fc、多普勒谱宽扩展系数ρf、杂波起伏参数σc2 和噪声起伏参数σv2四个待定参数；(2)机载雷达通过发射机和天线系统向探测区域发射脉冲信号；(3)机载雷达通过天线系统和接收机接收由探测区域的后向散射信号，所述的后向散射信号包括目标回波、杂波信号以及系统噪声；(4)机载雷达将接收信号经混频和A/D转换后送入信号处理系统，信号处理系统将数字化的接收信号构成样本的干扰协方差矩阵；(5)信号处理系统通过样本的干扰协方差矩阵和步骤(1)中所述的干扰协方差矩阵的解析表达式来联合估计未知参数[fc，ρf，σc2，σv2]。