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一种稳健的机载面阵雷达非均匀杂波抑制方法

肖浩 王彤 文才 刘程

肖浩, 王彤, 文才, 刘程. 一种稳健的机载面阵雷达非均匀杂波抑制方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(1): 138-144. doi: 10.11999/JEIT191051
引用本文: 肖浩, 王彤, 文才, 刘程. 一种稳健的机载面阵雷达非均匀杂波抑制方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(1): 138-144. doi: 10.11999/JEIT191051
Hao XIAO, Tong WANG, Cai WEN, Cheng LIU. A Robust Heterogeneous Clutter Suppression Method for Airborne Planar Array Radar[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2021, 43(1): 138-144. doi: 10.11999/JEIT191051
Citation: Hao XIAO, Tong WANG, Cai WEN, Cheng LIU. A Robust Heterogeneous Clutter Suppression Method for Airborne Planar Array Radar[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2021, 43(1): 138-144. doi: 10.11999/JEIT191051

一种稳健的机载面阵雷达非均匀杂波抑制方法

doi: 10.11999/JEIT191051
基金项目: 国家自然科学基金(61801383),陕西省自然科学基金(2019JQ-460)
详细信息
    作者简介:

    肖浩:男,1990年生,博士生,研究方向为空时自适应处理、地面运动目标检测以及深度学习等

    王彤:男,1974年生,教授,研究方向为空时自适应信号处理、合成孔径雷达地面运动目标检测等

    文才:男,1986年生,副教授,研究方向为空时自适应处理、机载雷达地面运动目标检测以及MIMO雷达信号处理等

    刘程:男,1994年生,博士生,研究方向为阵列信号处理、空时自适应处理以及共型阵机载雷达信号处理等

    通讯作者:

    王彤 twang@mail.xidian.edu.cn

  • 中图分类号: TN959.73

A Robust Heterogeneous Clutter Suppression Method for Airborne Planar Array Radar

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61801383), The Shaanxi Province Natural Science Foundation (2019JQ-460)
  • 摘要:

    在非均匀杂波和密集目标环境下,由于没有足够的独立同分布(IID)训练样本,传统空时自适应处理(STAP)方法的杂波抑制性能严重下降。针对以上问题,该文提出一种对阵元误差稳健的机载面阵雷达非均匀杂波抑制方法。该方法首先根据雷达系统参数先验知识构造杂波表示基矩阵。然后在考虑阵元误差的情况下,基于最小二乘准则迭代地估计杂波表示系数和阵元误差,最后利用估计得到的最优杂波表示系数和阵元误差直接在阵元脉冲域进行杂波对消。该方法无须估计待检测单元统计特性;没有孔径损失;不需要训练样本;即使在距离模糊情况下也能有效地抑制密集目标环境下机载面阵雷达回波数据中的非均匀杂波。仿真结果验证了该文方法的有效性。

  • 图  1  机载雷达观测几何示意图

    图  2  仿真数据常规PD处理结果

    图  3  3种方法杂波对消后的距离多普勒图

    图  4  ROC曲线对比图

    图  5  仿真场景以及数据PD处理结果

    表  1  雷达系统参数

    参数
    俯仰阵元数4
    方位阵元数8
    阵元间距0.05 m
    脉冲数24
    脉冲重复频率6000 Hz
    工作波长0.1 m
    接收机带宽2 MHz
    飞机高度4000 m
    飞行速度150 m/s
    下载: 导出CSV

    表  2  注入信号参数

    信号距离单元多普勒通道信噪比(dB)
    ICP1/MT176/75860/13
    ICP2/MT280/79860/13
    ICP3/MT3108/107670/9
    ICP4/MT4114/113670/9
    ICP5/MT5147/146450/6
    ICP6/MT6155/154450/6
    下载: 导出CSV

    表  3  雷达系统仿真参数

    参数
    俯仰向阵元数2
    方位向阵元数11
    脉冲数128
    飞行高度3105.3 m
    飞行速度126.4 m/s
    脉冲重复频率1984 Hz
    工作波长0.2419 m
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-12-30
  • 修回日期:  2020-08-26
  • 网络出版日期:  2020-09-16
  • 刊出日期:  2021-01-15

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