本發(fā)明屬于雷達(dá)信號(hào)處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種共形陣列雜波協(xié)方差矩陣的稀疏重構(gòu)方法，適用于共形陣列下的雜波協(xié)方差矩陣重構(gòu)及雜波抑制。
背景技術(shù)：
：空時(shí)自適應(yīng)處理(space-timeadaptiveprocessing，stap)是一種有效的雜波抑制手段，并且可以有效提高雷達(dá)對(duì)弱小及慢速目標(biāo)檢測(cè)的能力。傳統(tǒng)的空時(shí)自適應(yīng)處理方法是采樣協(xié)方差矩陣求逆方法(samplematrixinverse，smi)，但是該方法通常只適用于在正側(cè)視情況下的均勻線(xiàn)陣，對(duì)于有距離徙動(dòng)影響的非正側(cè)視陣及共形陣列該方法的性能會(huì)急劇下降。為此針對(duì)非正側(cè)視陣及共形陣列，一些學(xué)者先后提出多普勒補(bǔ)償(dopplerwarping，dw)法,角多普勒補(bǔ)償(angledopplercompensation，adc)法，自適應(yīng)角多普勒補(bǔ)償(adaptiveangledopplercompensation，adc)法等諸多方法。該類(lèi)方法是通過(guò)不同訓(xùn)練樣本的主雜波特性與待檢測(cè)單元的主雜波特性的多普勒差異或角度多普勒差異對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行補(bǔ)償，使訓(xùn)練樣本的主雜波特性和待檢測(cè)單元的主雜波特性相一致。但是該類(lèi)方法為了滿(mǎn)足rmb準(zhǔn)則，通常需要兩倍自由度的訓(xùn)練樣本，然而共形陣由于陣列復(fù)雜，會(huì)導(dǎo)致自由度較大，無(wú)法滿(mǎn)足訓(xùn)練樣本需求。為此，近年來(lái)一些學(xué)者提出了稀疏重構(gòu)的空時(shí)自適應(yīng)處理(sparsecompensationspace-timeadaptiveprocessing,sr-stap)方法，該方法只需要少量訓(xùn)練樣本就可以得到待檢測(cè)單元的雜波協(xié)方差矩陣，但是該方法計(jì)算量較大，無(wú)法有效的應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中。之后又有學(xué)者提出基于先驗(yàn)知識(shí)的稀疏重構(gòu)空時(shí)自適應(yīng)處理(knowledge-aidedsr-stap，kasr-stap)方法，該方法利用先驗(yàn)知識(shí)得到待檢測(cè)單元的空時(shí)分布特性，之后進(jìn)行稀疏恢復(fù)，但是該方法目前在均勻線(xiàn)陣及較少雜波分布時(shí)有較好結(jié)果，對(duì)于復(fù)雜陣型，該方法性能有一定下降。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種共形陣列雜波協(xié)方差矩陣的稀疏重構(gòu)方法，利用單距離門(mén)數(shù)據(jù)重構(gòu)雜波協(xié)方差矩陣，避免了樣本數(shù)不足及樣本污染的問(wèn)題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。一種共形陣列雜波協(xié)方差矩陣的稀疏重構(gòu)方法，所述方法包括如下步驟：步驟1，設(shè)定共形陣列，所述共形陣列是由n個(gè)陣元組成的均勻半圓陣；確定每個(gè)陣元的位置以及每個(gè)陣元的陣元方向圖，確定共形陣列的波束指向矢量，從而得到共形陣列的陣列方向圖；步驟2，選取雜波數(shù)據(jù)的觀(guān)測(cè)距離門(mén)l，其中，l∈[lmin,lmax]，lmin表示雜波數(shù)據(jù)的最小可觀(guān)測(cè)距離門(mén)數(shù)，lmax表示雜波數(shù)據(jù)的最大可觀(guān)測(cè)距離門(mén)數(shù)；步驟3，根據(jù)共形陣列的波束指向矢量、n個(gè)陣元的陣元方向圖、以及n個(gè)陣元的位置，得到第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的空間導(dǎo)向矢量；并確定第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的時(shí)間導(dǎo)向矢量；k∈[1,nc]，nc表示第l個(gè)距離門(mén)上包含的雜波塊總個(gè)數(shù)；步驟4，根據(jù)共形陣列的方向圖，確定第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的電壓；步驟5，根據(jù)第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的空間導(dǎo)向矢量，第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的時(shí)間導(dǎo)向矢量，以及第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的電壓，確定得到第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的空時(shí)二維矢量數(shù)據(jù)；步驟6，令k的值分別取1,...,nc，重復(fù)執(zhí)行步驟3至步驟5，得到第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上nc個(gè)雜波塊分別對(duì)應(yīng)的空時(shí)二維矢量數(shù)據(jù)，從而得到第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)對(duì)應(yīng)的雜波數(shù)據(jù)；步驟7，將第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上實(shí)際包含的雜波塊數(shù)記為dc；確定第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第d個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的空時(shí)導(dǎo)向矢量，根據(jù)所述第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第d個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的空時(shí)導(dǎo)向矢量和第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)對(duì)應(yīng)的雜波數(shù)據(jù)，得到第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第d個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的雜波功率；令d的值分別取1,...,dc，分別得到第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上dc個(gè)雜波塊分別對(duì)應(yīng)的空時(shí)導(dǎo)向矢量以及第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上對(duì)應(yīng)的雜波功率；步驟8，根據(jù)所述第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上dc個(gè)雜波塊分別對(duì)應(yīng)的空時(shí)導(dǎo)向矢量以及第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上對(duì)應(yīng)的雜波功率，得到雜波協(xié)方差矩陣。本發(fā)明技術(shù)方案的特點(diǎn)和進(jìn)一步的改進(jìn)為：(1)步驟1具體包括如下子步驟：(1a)設(shè)定第n個(gè)陣元的位置de/n＝[xnynzn]t，n＝1,2…n，n表示共形陣列包含的陣元總個(gè)數(shù)，以及第n個(gè)陣元的陣元方向圖ge/n：其中，g0表示第n個(gè)陣元的峰值增益，gb表示第n個(gè)陣元的后向衰減系數(shù)，θnull表示主瓣寬度，αn表示第n個(gè)陣元的指向和共形陣列的波束指向之間的夾角，ne/n表示第n個(gè)陣元的指向，表示共形陣列的波束指向矢量，上標(biāo)t表示轉(zhuǎn)置操作；(1b)設(shè)定共形陣列波束指向的方位角θ和俯仰角從而所述共形陣列的波束指向矢量其中，上標(biāo)t表示轉(zhuǎn)置操作；(1c)根據(jù)每個(gè)陣元的位置，每個(gè)陣元的陣元方向圖以及共形陣列的波束指向矢量，得到共形陣列的陣列方向圖其中，wn表示對(duì)第n個(gè)陣元的發(fā)射加權(quán)值。(2)步驟2中，雜波數(shù)據(jù)的最小可觀(guān)測(cè)距離門(mén)數(shù)雜波數(shù)據(jù)的最小可觀(guān)測(cè)距離門(mén)數(shù)雜波數(shù)據(jù)的最大可觀(guān)測(cè)距離門(mén)數(shù)其中，表示向上取整，表示向下取整，b表示雷達(dá)工作帶寬，fr表示雷達(dá)發(fā)射脈沖的脈沖重復(fù)頻率，h表示載機(jī)高度，c表示光速。(3)步驟3具體包括如下子步驟：(3a)根據(jù)共形陣列的方向圖、n個(gè)陣元的陣元方向圖、以及n個(gè)陣元的位置，得到第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的空間導(dǎo)向矢量其中，θk表示第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的方位角，表示第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)對(duì)應(yīng)的俯仰角；表示第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的波束指向矢量；(3b)確定第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的時(shí)間導(dǎo)向矢量其中，fr表示雷達(dá)發(fā)射脈沖的脈沖重復(fù)頻率，fd表示多普勒頻率，v表示共形陣列的飛行速度矢量，v＝v[cosψsinψ0]t，v表示載機(jī)的飛行速度，ψ表示偏航角(4)步驟4具體為：根據(jù)共形陣列的方向圖，確定第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的電壓其中，表示第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的波束矢量，ll表示第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)對(duì)應(yīng)的距離，ζl表示一隨機(jī)變量。(5)步驟5中，確定得到第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的空時(shí)二維矢量數(shù)據(jù)：其中，表示第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的空間導(dǎo)向矢量，表示第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的時(shí)間導(dǎo)向矢量，表示第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的電壓，表示kronecker張量積。(6)步驟6中，得到第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)對(duì)應(yīng)的雜波數(shù)據(jù)其中，nc表示第l個(gè)距離門(mén)上包含的雜波塊總個(gè)數(shù)，xk表示第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的空時(shí)二維矢量數(shù)據(jù)，n表示復(fù)高斯白噪聲，上標(biāo)h表示共軛轉(zhuǎn)置操作。(7)步驟7具體包括如下子步驟：(7a)將第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上實(shí)際包含的雜波塊數(shù)記為dc，確定第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第d個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的空時(shí)導(dǎo)向矢量令d的值分別取1,...,dc，分別得到第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上dc個(gè)雜波對(duì)分別對(duì)應(yīng)的空時(shí)導(dǎo)向矢量；dc≥10m，m表示雷達(dá)在一個(gè)相干處理間隔內(nèi)發(fā)射的脈沖個(gè)數(shù)；(7b)根據(jù)所述第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第d個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的空時(shí)導(dǎo)向矢量sst,ld和第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)對(duì)應(yīng)的雜波數(shù)據(jù)xl，設(shè)定第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第d個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的雜波功率的初值令d的值分別取1,...,dc，分別得到第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上dc個(gè)雜波塊分別對(duì)應(yīng)的雜波功率的初值，|·|2表示絕對(duì)值的平方，|·|4表示絕對(duì)值的四次方；(7c)根據(jù)第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上dc個(gè)雜波塊分別對(duì)應(yīng)的空時(shí)導(dǎo)向矢量和第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上dc個(gè)雜波塊分別對(duì)應(yīng)的雜波功率的初值，確定雜波加噪聲協(xié)方差矩陣的初值：表示噪聲功率，i表示單位陣；(7d)采用下述迭代公式對(duì)第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第d個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的雜波功率進(jìn)行迭代計(jì)算，得到第i次迭代后第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上第d個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的雜波功率：其中，i表示迭代次數(shù)，i的初值為0，表示第d個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的權(quán)系數(shù)，ρ(i)表示第i次迭代時(shí)當(dāng)前距離門(mén)數(shù)據(jù)的加權(quán)系數(shù)，上標(biāo)h表示共軛轉(zhuǎn)置操作，上標(biāo)-1表示矩陣求逆操作，||·||2表示2范數(shù)，|·|表示絕對(duì)值；令d的值分別取1,...,dc，分別得到第i次迭代后第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上dc個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的雜波功率；(7e)令i的值加1，重復(fù)執(zhí)行子步驟(7d)，直到滿(mǎn)足迭代停止條件：其中，η表示設(shè)定的門(mén)限值，p(i+1)表示第i次迭代后的雜波功率集合p(i+1)＝[p1(i+1),p2(i+1),…,pdc(i+1)]t，||·||2表示2范數(shù)；并將第i次迭代后的雜波功率集合中的元素分別作為最終得到的第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上dc個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的雜波功率。(8)根據(jù)所述第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上dc個(gè)雜波對(duì)分別對(duì)應(yīng)的空時(shí)導(dǎo)向矢量以及第l個(gè)觀(guān)測(cè)距離門(mén)上dc個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的雜波功率，得到雜波加噪聲協(xié)方差矩陣本發(fā)明提供的一種共形陣列雜波協(xié)方差矩陣的稀疏重構(gòu)方法，利用先驗(yàn)知識(shí)得到雜波空時(shí)平面分布后利用基于協(xié)方差估計(jì)的稀疏迭代(sparseiterativecovariance-basedestimation，spice)方法估計(jì)雜波功率的雜波協(xié)方差矩陣重構(gòu)方法。該方法利用單距離門(mén)數(shù)據(jù)重構(gòu)雜波協(xié)方差矩陣，避免了樣本數(shù)不足及樣本污染等問(wèn)題，而且該方法相對(duì)于補(bǔ)償類(lèi)方法和其他sr-stap方法有更加良好的性能。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種穩(wěn)健的共形陣列雜波協(xié)方差矩陣的稀疏重構(gòu)方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的共形陣列模型示意圖；圖3為本發(fā)明仿真實(shí)驗(yàn)中正側(cè)視情況下本發(fā)明方法與各傳統(tǒng)方法的信干噪比輸出示意圖；圖4為圖3的細(xì)節(jié)放大示意圖；圖5為本發(fā)明仿真實(shí)驗(yàn)中前視情況下本發(fā)明方法與各傳統(tǒng)方法的信干噪比輸出示意圖；圖6為圖5的細(xì)節(jié)放大示意圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供一種穩(wěn)健的共形陣列雜波協(xié)方差矩陣的稀疏重構(gòu)方法，參考圖1，所述方法包括以下步驟：步驟一，設(shè)定機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)，接收包括信號(hào)分量、雜波分量和噪聲分量的回波數(shù)據(jù)。共形陣列為n個(gè)陣元組成的均勻半圓陣，陣元間距d為半波長(zhǎng)，機(jī)載雷達(dá)在一個(gè)相干處理間隔(coherentprocessinginterval,cpi)內(nèi)發(fā)射m個(gè)脈沖，其脈沖重復(fù)頻率為fr，雷達(dá)工作波長(zhǎng)為λ，工作帶寬為b，載機(jī)高度為h，載機(jī)速度為v，光速為c。假設(shè)第n個(gè)陣元的位置為de/n＝[xnynzn]t(n＝1,2…n)，式中其(·)t代表轉(zhuǎn)置，其對(duì)應(yīng)的陣元安置方向會(huì)受到共形陣面局部的幾何形狀影響,因此規(guī)定陣元安置方向?yàn)槠渌谔幥娴姆ň€(xiàn)方向，則第n個(gè)陣元的指向定義為ne/n。假定共形陣列的飛行速度矢量為v＝v[cosψsinψ0]t，ψ為偏航角，假設(shè)共形陣的當(dāng)前波束指向的方位角和俯仰角分別為θ,則共形陣的波束指向矢量可以表示為對(duì)于第n個(gè)陣元，其陣元方向圖可以表示為式中，g0和gb分別表示為陣元的峰值增益和后向衰減系數(shù)，θnull表示兩零點(diǎn)間的主瓣寬度，為第n個(gè)陣元的指向和共形陣的波束間的夾角。陣列方向圖可以表示為：式中wn為對(duì)第n個(gè)陣元的發(fā)射加權(quán)，這里采取均勻加權(quán)即權(quán)值為1。步驟二，通常在非距離模糊情況下，雜波數(shù)據(jù)的最小可觀(guān)測(cè)距離門(mén)數(shù)和最大距離門(mén)數(shù)分別可以表示為其中和分別為向上取整和向下取整。假設(shè)一個(gè)距離環(huán)由nc個(gè)雜波塊組成，那么第l(l∈[lmin,lmax])個(gè)距離環(huán)上的第k(k∈[1,nc])個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的電壓可以表示為：式中，為第l個(gè)距離門(mén)對(duì)應(yīng)的俯仰角，θk為第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的方位角，ll為當(dāng)前距離門(mén)對(duì)應(yīng)的距離，ζl為由雜波單元雷達(dá)等效截面積、雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)及雜波幅度起伏模型決定的隨機(jī)變量，反映不同距離環(huán)內(nèi)或同一距離環(huán)內(nèi)不同方位上雜波單元的回波起伏，可認(rèn)為在雷達(dá)相干處理時(shí)間內(nèi)服從同種分布。共形陣第l個(gè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的空間導(dǎo)向矢量可以表示為：時(shí)間導(dǎo)向矢量可以表示為：式中為多普勒頻率，為第l個(gè)距離門(mén)上第k個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的波束指向。第k個(gè)雜波塊的空時(shí)二維矢量數(shù)據(jù)可以表示為：式中代表kronecker張量積，在不考慮距離模糊的情況下，第l個(gè)距離門(mén)對(duì)應(yīng)的回波數(shù)據(jù)可以表示為：式中nc為總雜波塊數(shù)，n～cn(0,δ2i)是復(fù)高斯白噪聲。由此可以構(gòu)成共形陣的雜波模型。步驟三，相對(duì)于傳統(tǒng)線(xiàn)陣而言，共形陣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而回波數(shù)據(jù)會(huì)也隨之變的復(fù)雜。傳統(tǒng)的針對(duì)共形陣雜波非均勻的解決方法主要為補(bǔ)償類(lèi)方法，通過(guò)分析待檢測(cè)單元與訓(xùn)練樣本間的多普勒及空域的特異性差異，對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行補(bǔ)償，使訓(xùn)練樣本的雜波特性與待檢測(cè)單元的雜波特性相一致。然而這類(lèi)方法會(huì)導(dǎo)致訓(xùn)練樣本的雜波特性改變，而且對(duì)于共形陣，由于其陣型復(fù)雜，通常陣元數(shù)會(huì)很多，傳統(tǒng)的采樣協(xié)方差矩陣求逆及補(bǔ)償類(lèi)方法無(wú)法獲得足夠的訓(xùn)練樣本來(lái)滿(mǎn)足rmb(reed-mallett-brenna)準(zhǔn)則，即訓(xùn)練樣本數(shù)至少為采樣協(xié)方差矩陣自由度的兩倍。為此一些學(xué)者提出了sr-stap方法，該類(lèi)方法可以利用少量距離門(mén)數(shù)據(jù)進(jìn)行雜波協(xié)方差矩陣重構(gòu)。然而當(dāng)前該類(lèi)方法只對(duì)于均勻線(xiàn)陣適用。為此本發(fā)明實(shí)施例提出一種ka-spicestap方法重構(gòu)雜波協(xié)方差矩陣。spice方法是一種基于協(xié)方差的稀疏迭代方法，其通過(guò)雜波導(dǎo)向矢量和噪聲區(qū)域通過(guò)稀疏迭代的方式重構(gòu)雜波協(xié)方差矩陣，由于這里提出的方法是利用ka即先驗(yàn)知識(shí)獲得雜波對(duì)應(yīng)的空時(shí)導(dǎo)向矢量，故這里對(duì)于傳統(tǒng)的spice方法有所改變，即只利用雜波空時(shí)導(dǎo)向矢量對(duì)雜波功率進(jìn)行估計(jì)。在實(shí)際中，雜波塊數(shù)往往是未知的，為此這里我們將方位角進(jìn)行均勻劃分，劃分為dc(dc>＝10m)份，從而得到dc份空時(shí)導(dǎo)向矢量，即對(duì)應(yīng)dc個(gè)雜波塊，值得注意的是這里dc劃分的份數(shù)越多，重構(gòu)的雜波加噪聲協(xié)方差矩陣也越精確。經(jīng)過(guò)改變的spice方法可以表達(dá)如下，首先，初始化雜波加噪聲協(xié)方差矩陣表示為sst,ld，pd分別表示當(dāng)前距離門(mén)對(duì)應(yīng)的第d個(gè)雜波塊對(duì)應(yīng)的空時(shí)導(dǎo)向矢量和功率，為噪聲功率。這里由先驗(yàn)知識(shí)及陣列和載機(jī)參數(shù)獲得，而之后利用已知項(xiàng)pd(i)，ρ(i)，r(i)，及sst,ld對(duì)數(shù)據(jù)xl進(jìn)行迭代處理。第i+1次的功率迭代的結(jié)果可以表示為：式中第i+1次的雜波加噪聲協(xié)方差矩陣可以表示為：設(shè)定迭代停止條件為p(i+1)代表第i+1迭代后的功率集合p(i+1)＝[p1(i+1)p2(i+1)…pdc(i+1)]t，||·||2表示2范數(shù)，η為選取門(mén)限，由實(shí)際需求及所需精確度設(shè)定，這里取0.001。在迭代停止時(shí)，可以得較為準(zhǔn)確的雜波協(xié)方差矩陣。為了檢測(cè)算法性能，這里將本發(fā)明方法與kasr-stap算法做對(duì)比，利用信干噪比輸出作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。信干噪比輸出可以表示為：式中，rcon為迭代收斂后得到的雜波加噪聲協(xié)方差矩陣，scfa為主波束方向?qū)?yīng)的空時(shí)導(dǎo)向矢量，ropt為最優(yōu)的雜波加噪聲協(xié)方差矩陣。本發(fā)明的效果可由以下仿真數(shù)據(jù)作進(jìn)一步說(shuō)明：1.仿真數(shù)據(jù)：1)本發(fā)明通過(guò)采用機(jī)載雷達(dá)的仿真數(shù)據(jù)驗(yàn)證算法的可行性。表1.雷達(dá)參數(shù)表參數(shù)數(shù)值帶寬5mhz陣元數(shù)1每個(gè)cpi的脈沖數(shù)16波長(zhǎng)0.2m脈沖重復(fù)頻率5000hz飛機(jī)速度200m/s載機(jī)高度3000m圓陣半徑0.5m峰值增益1后向衰減系數(shù)0.0178(-35db)2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容及結(jié)果分析這里采用正側(cè)視和前視兩種形式進(jìn)行試驗(yàn)仿真。為了更好的進(jìn)行對(duì)比，這里將該專(zhuān)利提出的方法與采樣協(xié)方差矩陣求逆，角多普勒補(bǔ)償，利用lasso方法的kasr-stap方法進(jìn)行對(duì)比。為了滿(mǎn)足采樣協(xié)方差矩陣和角多普勒補(bǔ)償方法的訓(xùn)練樣本數(shù)，這里選取從最小可檢測(cè)距離門(mén)算起的第四百號(hào)距離門(mén)作為實(shí)驗(yàn)距離門(mén)。為了證明該算法的穩(wěn)健性，這里對(duì)存在幅相誤差的情況進(jìn)行了仿真對(duì)比。圖2給出了天線(xiàn)陣列模型，由16個(gè)陣元組成的半圓，箭頭方向?yàn)殛囋ㄏ蚍较?。在正?cè)視陣情況下，飛機(jī)速度方向沿x軸正半軸方向，前視陣飛機(jī)速度方向是沿y軸正半軸方向。圖3是在正側(cè)視情況下的第400號(hào)距離門(mén)的信干噪比輸出圖，可以看出本發(fā)明方法幾乎與最優(yōu)(opt)的信干噪比輸出一致，而其他幾種方法的性能較差。利用lasso算法的ka-srstap稍差于該專(zhuān)利所提方法，而且由于lasso算法的一個(gè)參考參數(shù)難以獲得準(zhǔn)確的估值，在實(shí)際使用時(shí)需要多次估算得到一個(gè)400較為適當(dāng)?shù)臄?shù)值使lasso算法獲得較優(yōu)性能。這里經(jīng)過(guò)參數(shù)遍歷得到了一個(gè)最優(yōu)結(jié)果在此進(jìn)行對(duì)比，可以從圖中看出ka-spice-stap方法具有更好的性能。圖4是圖3的細(xì)節(jié)圖，可以看出ka-srstap方法相比最優(yōu)方法只差不到1db，其他方法均差于該方法。圖5是前視情況下的第400號(hào)距離門(mén)的信干噪比輸出圖，可以看出，ka-spice依舊具有較好的結(jié)果。可以證明該方法可以有效處理不同偏航角情況下的回波數(shù)據(jù)。圖6是前視情況下的信干噪比輸出細(xì)節(jié)圖，從圖中可以看出ka-spice-stap的性能相當(dāng)優(yōu)異。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)12