一种基于改进OMP的双基机载雷达自适应杂波谱补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种基于改进OMP的双基机载雷达自适应杂波谱补偿方法，正交匹配跟踪简称OMP，该发明专利技术针对双基机载雷达杂波距离非平稳性的问题，首先估计主瓣杂波的多普勒频率，再通过改进OMP获得主瓣杂波的空间频率，进而对不同距离单元主瓣杂波分别进行补偿。仿真实验结果表明，经自适应补偿后，双基机载雷达杂波距离非平稳性有所改善，三通道联合自适应处理(3DT)改善因子在主瓣杂波区提高了约6dB。本发明专利技术自适应补偿效果好、运算量小，易于工程实施。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进OMP的双基机载雷达自适应杂波谱补偿方法
本专利技术涉及双基杂波空时谱补偿
，特别是一种基于改进OMP的双基机载雷达自适应杂波谱补偿方法。
技术介绍
近年来，运动平台双基地探测得到国内外科研机构的广泛关注。双基地机载雷达采用收发分置的系统，发射机远离危险区域而接收机置于所关注的区域，比一般的单基探测系统具有安全性高、作用距离远、抗干扰性能强等优点。空时自适应处理(STAP)是机载单基雷达杂波抑制和动目标检测的一项先进技术，已较为广泛的应用在预警机雷达上。目前STAP在双基地机载探测系统上的应用还处于理论研究阶段，STAP在双基地机载探测系统中的应用还有很多待研究的问题。双基地机载雷达探测系统由于收发分置，其杂波角度-多普勒二维谱分布复杂化；双基距离和双基几何构型不同并且随着时间而变化，双基杂波有较强的距离非平稳性，STAP对双基杂波的抑制也就更加困难，这就需要用特殊的方法对不同距离单元的杂波进行补偿。在机载单基雷达中，解决杂波距离非平稳性的方法有多普勒频移(DW)，角度多普勒补偿(ADC)，自适应角度多普勒补偿(A2DC)等。DW、ADC的补偿参数根据雷达系统参数直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于改进OMP的双基机载雷达自适应杂波谱补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、主瓣杂波多普勒频率估计，具体为：设双基机载雷达接收系统天线阵列阵元数即空域自由度为N，在一个相参脉冲积累CPI内时域脉冲数为K，第l个距离单元接收信号逐脉冲排列为Xl，对Xl进行快速傅里叶变换FFT，得到第l个距离单元所有多普勒单元输出信号Dl：

【技术特征摘要】
1.一种基于改进OMP的双基机载雷达自适应杂波谱补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、主瓣杂波多普勒频率估计，具体为：设双基机载雷达接收系统天线阵列阵元数即空域自由度为N，在一个相参脉冲积累CPI内时域脉冲数为K，第l个距离单元接收信号逐脉冲排列为Xl，对Xl进行快速傅里叶变换FFT，得到第l个距离单元所有多普勒单元输出信号Dl：其中，FD为FFT变换矩阵，上标H表示转置，Dl_i为第l个距离单元第i个多普勒单元输出信号，1≤i≤K；对Xl通过数字波束形成DBF形成接收和波束Σl，Σl表示为：Σl＝wΣXl其中，wΣ为接收和波束权值；对接收和波束Σl进行FFT变换，得到第l个距离单元所有多普勒单元接收和波束输出信号DΣ,l：其中，FΣ,D为和波束FFT变换矩阵，DΣ,l_i为第l个距离单元第i个多普勒单元接收和波束输出信号；对于第l个距离单元，DΣ,l中的绝对值最大值所在的多普勒单元记为l_d_max，l_d_max对应着接收机主瓣杂波的多普勒频率fd_l；步骤二、主瓣杂波空间频率估计：在第l个距离单元，对步骤一中Dl中处于l_d_max位置的多普勒单元输出信号也即最大多普勒单元输出信号Dl_d_max进行空域稀疏重构，再通过重心融合算法精确计算得到主瓣杂波空间频率，在稀疏重构中最大多普勒单元输出信号Dl_d_max为观测矢量；具体为：2.1、迭代参数初始值设置：残余矢量初始值r0＝Dl_d_max，稀疏度初始值S＝1，迭代计数量初始值t＝1，支撑集初始值Ω0为空集允许误差为||·||2为L2范数运算；经过第t次迭代估计得到稀疏重构的杂波空域幅度分布为其初始值M为N×Ns维的观测矩阵，且M是由空域导引矢量构成的一组超完备基，Ns为空域量化单元数，μp表示观测矩阵M的第p列，1≤p≤Ns；2.2、支撑集更新：根据找出观测矩阵M与残余矢量rt-1相关性最大的列并更新支撑集其中，|<rt-1,μp>|为求rt-1和μp内积的绝对值，为函数f(x)取最大值时所对应的变量x的值，是求第t次迭代中使rt-1和μp内积的绝对值最大时的列Ωt为第t次迭代获得的支撑集，由前t-1次支撑集Ωt-1与构成的新集合，为Ωt-1和列的并集；2.3、稀疏重构更新：采用最小二乘估计算法求解第t次迭代估计获得的杂波空域幅度分布其中，为函...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈明威，纪存孝，陶震，张琪，王冠，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32