高超声速飞行器下降段的SAR-GMTI杂波抑制方法技术

本发明专利技术公开了一种高超声速飞行器下降段的SAR‑GMTI杂波抑制方法，其思路为：建立高超声速飞行器下降段的雷达运动几何模型，其中雷达包含N个天线通道，P为雷达所在场景中任意一个运动目标，并将第n个天线通道与运动目标P之间的瞬时斜距表示为Rn(ta)，得到N个等效相位中心通道的回波信号；获取N个等效相位中心通道的回波信号经距离压缩后的距离频域‑方位时域表示形式后进行相位补偿，得到相位补偿后N个等效相位中心通道的距离频域‑方位时域回波信号，再依次计算距离多普勒域的N个等效相位中心通道回波信号、距离多普勒域的运动目标P的回波信号和距离多普勒域的杂波信号，计算空时自适应杂波抑制的最优权系数矢量，最终得到杂波抑制后运动目标P的回波信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于雷达
，特别涉及一种高超声速飞行器下降段的SAR-GMTI杂波抑制方法，即高超声速飞行器下降段的合成孔径雷达-地面运动目标检测(SAR-GMTI)杂波抑制方法，适用于高超声速飞行器下降段对SAR-GMTI杂波的抑制，从而完成SAR成像中动目标的检测目的。
技术介绍
合成孔径雷达(SAR)成像技术最初是在20世纪50年代发展起来的，能够同时提供高的二维分辨率，包括高距离分辨率和高方位分辨率，进而能够对雷达目标进行成像；而合成孔径雷达-地面运动目标检测(SAR-GMTI)结合了杂波抑制技术，能够在强地物杂波的影响下完成对地面运动目标的检测，对于战场侦察、遥感探测等领域都有重要意义。现有的研究都是基于星载或机载的合成孔径雷达/合成孔径雷达-地面运动目标检测(SAR/SAR-GMTI)，机载SAR飞行高度低且飞行速度慢，检测范围较小；星载SAR飞行高度高，需要更大地发射能量检测地面目标，由于实际器件发射功率的限制很难达到星载SAR-GMTI所需的发射能量要求，再加上卫星轨道较为固定，所以它容易被敌方侦察到并且实施干扰或打击。鉴于机载SAR和星载SAR的上述缺点进行研究高超声速飞行器(HSV)携带的合成孔径雷达(HSV-borne SAR)成像问题，高超声速飞行器(HSV)能够在2小时内环绕地球一周，并同时具有高速度和高机动性优点，因此很难被侦察和打击；另外，高超声速飞行器(HSV)通常在近空范围内飞行，相比于太空星载雷达，高超声速飞行器(HSV)需要更少的能量就能够检测到地面目标；除此之外，高超声速飞行器(HSV)也被期待用于完成远距离战场侦察、火力控制和精确打击任务的武器平台，因此高超声速飞行器(HSV)具有很大地研究价值。然而，不同于传统平台，高超声速飞行器(HSV)中的雷达运动状态复杂，通常具有跳跃式运动状态，而在跳跃阶段中时加速时间通常非常短，只占整个跳跃阶段的1/6或1/9，所以高超声速飞行器(HSV)携带的合成孔径雷达(HSV-borne SAR)能够只被设定在下降段中工作，并且进入到下降段时，会面临很强的地物杂波，进而给运动目标探测以及之后的跟踪、成像和识别带来困难义。
技术实现思路
针对以上研究领域的空缺和研究技术存在的不足，本专利技术的目的在于提出一种高超声速飞行器下降段的SAR-GMTI杂波抑制方法，该种高超声速飞行器下降段的SAR-GMTI杂波抑制方法能够较好地解决高超声速飞行器(HSV)携带的合成孔径雷达(HSV-borne SAR)在下降段所面临的强杂波对SAR-GMTI的影响。为达到以上目的，本专利技术采用如下方案予以实现。一种高超声速飞行器下降段的SAR-GMTI杂波抑制方法，包括以下步骤：步骤1，建立高超声速飞行器下降段的雷达运动几何模型，在所述高超声速飞行器下降段的雷达运动几何模型中，雷达包含N个天线通道，P为雷达所在场景中任意一个运动目标，并将第n个天线通道与运动目标P之间的瞬时斜距表示为Rn(ta)；其中，n∈{1,2,…,N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高超声速飞行器下降段的SAR‑GMTI杂波抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立高超声速飞行器下降段的雷达运动几何模型，在所述高超声速飞行器下降段的雷达运动几何模型中，雷达包含N个天线通道，P为雷达所在场景中任意一个运动目标，并将第n个天线通道与运动目标P之间的瞬时斜距表示为Rn(ta)；其中，n∈{1,2,…,N}，N表示高超声速飞行器下降段的雷达运动几何模型中的雷达包含的天线通道个数，N为大于1的奇数，ta表示方位慢时间；步骤2，将雷达包含的N个天线通道依次记为第1通道至第N通道，并将第1通道作为参考通道，由第(N+1)/2通道发射线性调频信号，使用N个天线通道同时接收运动目标P所在场景的回波信号，得到N个通道的回波信号s(tr,ta)，s(tr,ta)＝{s1(tr,ta),…,sn(tr,ta),…,sN(tr,ta)}，sn(tr,ta)表示第n通道的回波信号，tr表示距离向快时间，ta表示方位慢时间；然后设定相对于参考通道的恒定相位补偿因子，并对N个通道的回波信号分别进行恒定相位补偿，得到N个等效相位中心通道的回波信号表示第n个等效相位中心通道的回波信号；步骤3，获取N个等效相位中心通道的回波信号经距离压缩后的距离频域‑方位时域表示形式表示第n个等效相位中心通道的回波信号经距离压缩后的距离频域‑方位时域表示形式；并对N个等效相位中心通道的回波信号经距离压缩后的距离频域‑方位时域表示形式s(fr,ta)进行相位补偿，得到相位补偿后N个等效相位中心通道的距离频域‑方位时域回波信号表示相位补偿后第n个等效相位中心通道的距离频域‑方位时域回波信号，fr表示距离频率，ta表示方位慢时间，tr表示距离向快时间；步骤4，根据相位补偿后N个等效相位中心通道的距离频域‑方位时域回波信号依次计算得到距离多普勒域的N个等效相位中心通道回波信号s(tr,fa)、距离多普勒域的运动目标P的回波信号st(tr,fa)和距离多普勒域的杂波信号sc(tr,fa)，然后根据如下公式求解空时自适应杂波抑制的权矢量w：minwwHRws.t.wHa(fa)=1]]>满足上述公式的权矢量为空时自适应杂波抑制的最优权系数矢量wopt，进而得到杂波抑制后运动目标P的回波信号sP(tr,fa)；其中，表示·取得最小值时w的值，s.t.表示约束条件，R表示距离多普勒域的N个等效相位中心通道回波信号s(tr,fa)在多普勒频率单元的多通道输出对应的协方差矩阵，a(fa)表示N个等效相位中心通道的导向矢量矩阵，fa表示运动目标P的多普勒频率。...

【技术特征摘要】
1.一种高超声速飞行器下降段的SAR-GMTI杂波抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立高超声速飞行器下降段的雷达运动几何模型，在所述高超声速飞行器下降段的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹运合，齐晨，王宇，夏香根，苏洪涛，周生华，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61