一種機載外輻射源雷達的雜波抑制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種機載外福射源雷達的雜波抑制方法，可 實現(xiàn)機載外福射源雷達在長時間積累情況下靜止雜波的抑制，得到良好的運動目標(biāo)檢測結(jié) 果。
【背景技術(shù)】
[0002] 外福射源雷達是指利用廣播(FM)、電視、衛(wèi)星等非合作福射信號作為發(fā)射源，本身 不發(fā)射信號的雷達系統(tǒng)，具有成本低、體積小、生存能力強等優(yōu)點。傳統(tǒng)外福射源雷達的目 標(biāo)檢測、定位、跟蹤等探測技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)相對成熟。機載外福射源雷達是將外福射源雷達 技術(shù)應(yīng)用到機載平臺上，由于接收機平臺升高，具有較寬的探測視野、較廣的應(yīng)用前景、較 高的探測威力等優(yōu)勢?；跈C載平臺的外福射源雷達技術(shù)成為外福射源雷達技術(shù)的重要發(fā) 展方向。
[0003]不同于傳統(tǒng)外福射源雷達，機載外福射源雷達由于載機的運動，靜止雜波不再分 布在零多普勒附近，采用一般的時域自適應(yīng)濾波算法無法濾除雜波和檢測目標(biāo)，因此，動目 標(biāo)檢測是機載外福射源雷達系統(tǒng)研究的一個關(guān)鍵技術(shù)。實現(xiàn)雜波抑制和運動目標(biāo)的檢測通 常采用偏置相位中屯、天線(DPCA)和空時自適應(yīng)處理(STAP)算法，現(xiàn)有方法都是考慮短時間 積累情況下可W檢測到較強的目標(biāo)。而檢測微弱目標(biāo)需要的積累時間較長，靜止雜波和運 動目標(biāo)的時延和多普勒不再固定不變，而是隨時間發(fā)生變化，即均存在徙動，很難滿足STAP 求取雜波協(xié)方差的條件，而直接采用DPCA技術(shù)消除雜波時，由于直達波存在多普勒頻率和 徙動現(xiàn)象，慢時間的時延不能保證兩通道雜波分量一致，雜波不能很好地濾除，雜波剩余導(dǎo) 致虛警概率增大，目標(biāo)檢測性能下降?，F(xiàn)有方法無法有效實現(xiàn)對基于地面數(shù)字電視廣播 (DVB-T)機載外福射源雷達長時間積累情況下靜止雜波的抑制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種機載外福射源雷達的雜波抑制方法， 在接收平臺運動的情況下對外福射源雷達雜波進行抑制，該方法分別對兩路回波信號進行 2維分時匹配濾波，在利用DPCA算法前進行兩路回波信號的預(yù)處理從而實現(xiàn)靜止雜波的抑 審IJ，此時兩路回波信號的雜波分量一致，雜波被較好地濾除，減少了雜波引起的虛警，減小 了雜波引起的檢測口限提高，有利于目標(biāo)檢測，解決了現(xiàn)有技術(shù)未考慮參考信號徙動時雜 波對消不徹底的問題。
[000引實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)思路是:接收平臺的運動和長時間積累使參考信號存在多 普勒頻率和徙動現(xiàn)象，直接利用DPCA算法不能較好地濾除雜波，需要進行預(yù)處理實現(xiàn)兩通 道配準(zhǔn)（即兩路回波信號的配準(zhǔn)），使兩通道雜波回波信號一致，雜波被較大程度地濾除，減 小雜波引起的虛警，實現(xiàn)目標(biāo)檢測。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案予W實現(xiàn)。
[0007] -種機載外福射源雷達的雜波抑制方法，所述機載外福射源雷達上設(shè)置有參考天 線、第一接收天線和第二接收天線，所述參考天線指向福射源，所述第一接收天線和所述第 二接收天線指向觀測區(qū)，所述方法包括如下步驟：
[0008] 步驟1，獲取機載外福射源雷達接收到的信號，所述機載外福射源雷達接收到的信 號包括參考信號、第一路回波信號、第二路回波信號，所述參考天線接收到的信號為參考信 號，所述第一接收天線接收到的信號為第一路回波信號，所述第二接收天線接收到的信號 為第二路回波信號；
[0009] 步驟2,分別對所述參考信號、所述第一路回波信號、所述第二路回波信號采用相 同的準(zhǔn)則進行分段，得到多個分段參考信號、多個第一路分段回波信號和多個第二路分段 回波信號，所述分段參考信號、所述第一路分段回波信號、所述第二路分段回波信號一一對 應(yīng)；
[0010] 步驟3,根據(jù)第一分段參考信號分別對與其對應(yīng)的第一路分段回波信號和與其對 應(yīng)的第二路分段回波信號進行距離向壓縮，得到第一路分段距離向壓縮信號和第二路分段 距離向壓縮信號，所述第一分段參考信號為所述多個分段參考信號中的任一分段參考信 號；
[0011] 步驟4,分別對所述第一路分段距離向壓縮信號和所述第二路分段距離向壓縮信 號進行相位補償，得到第一路分段相位補償信號和第二路分段相位補償信號；
[0012] 步驟5,分別對所述第一路分段相位補償信號和所述第二路分段相位補償信號進 行通道配準(zhǔn)，得到第一路分段配準(zhǔn)信號和第二路分段配準(zhǔn)信號；
[0013] 步驟6,對多個第一路分段回波信號中的每個第一路分段回波信號和多個第二路 分段回波信號中的每個第二路分段回波信號重復(fù)執(zhí)行步驟3至步驟5,得到多個第一路分段 配準(zhǔn)信號和多個第二路分段配準(zhǔn)信號；
[0014] 步驟7,將所述多個第一路分段配準(zhǔn)信號和對應(yīng)的多個第二路分段配準(zhǔn)信號相減， 從而抑制雜波保留目標(biāo)信息。
[0015] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有W下優(yōu)點:本發(fā)明提出機載外福射源雷達在長時間積 累時，參考信號（即直達波)存在多普勒頻率和徙動現(xiàn)象，直接利用DPCA算法不能很好地抑 制地面靜止雜波，雜波剩余導(dǎo)致檢測時虛警概率增大，不利于目標(biāo)檢測，本發(fā)明對兩通道進 行預(yù)處理，達到通過慢時間平移使兩通道配準(zhǔn)的目的，雜波的徙動程度一致，DPCA算法使雜 波得到較好地抑制，從而實現(xiàn)目標(biāo)檢測。
【附圖說明】
[0016] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W 根據(jù)運些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種機載外福射源雷達的雜波抑制方法的流程示意 圖；
[0018] 圖2為本發(fā)明仿真實驗中機載外福射源雷達雙基地配置示意圖；
[0019] 圖3為本發(fā)明仿真實驗中機載外福射源雷達雜波抑制結(jié)果示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0021] 本發(fā)明實施例提供一種機載外福射源雷達的雜波抑制方法，所述機載外福射源雷 達上設(shè)置有參考天線、第一接收天線和第二接收天線，所述參考天線指向福射源，所述第一 接收天線和所述第二接收天線指向觀測區(qū)，如圖1所示，所述方法包括如下步驟：
[0022] 步驟1，獲取機載外福射源雷達接收到的信號，所述機載外福射源雷達接收到的信 號包括參考信號（即直達波信號）、第一路回波信號、第二路回波信號。
[0023] 所述參考天線接收到的信號為參考信號，所述第一接收天線接收到的信號為第一 路回波信號，所述第二接收天線接收到的信號為第二路回波信號。
[0024] 在步驟1之前，所述方法還包括場景設(shè)置，所述場景設(shè)置包括：福射源設(shè)置于所述 機載外福射源雷達接收站的遠場作為發(fā)射站，所述福射源用于發(fā)射信號;所述兩副接收天 線的相位中屯、間距為d，載機平行地面垂直發(fā)射站切向勻速直線飛行，載機飛行速度V，所述 一副參考天線和所述兩副接收天線架設(shè)在載機平臺上。
[0025] 步驟2,分別對所述參考信號、所述第一路回波信號、所述第二路回波信號采用相 同的準(zhǔn)則進行分段，得到多個分段參考信號、多個第一路分段回波信號和多個第二路分段 回波信號，所述分段參考信號、所述第一路分段回波信號、所述第二路分段回波信號一一對 應(yīng)。
[0026] 步驟2具體包括如下子步驟：
[0027] 他)設(shè)發(fā)射站發(fā)射信號的帶寬為BW，分段持續(xù)時間為Tmax，最大徑向速度差為Vmax， 分段滿足Tmax含cABWVmax);分段后段內(nèi)為快時間記為tf，段間為慢時間記為tm，分段參考信 號記為X(tf，tm);第一路分段回波信號記為yi(tf，tm)，第二路分段回波信號記為y2(tf，tm)，C 為光速；
[0028] (2b)W參考天線與發(fā)射站距離最近的時刻為起始零時刻，如圖2所示，在載機飛到 圖2中A點的位置時，參考天線和兩副接收天線(第一接收天線和第二接收天線)開始接收數(shù) 據(jù)，發(fā)射站到參考天線的基線距離在零時刻泰勒展開為:L(t) =Lo+L2t2,其中Lo為基線距離 泰勒展開的常數(shù)項，L2為基線距離泰勒展開時間的二次項系數(shù)，此時對應(yīng)的時延為:T(t) = L(t)/c=Td+bdt2,其中C