[发明专利]距离补偿方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及数据处理领域，具体而言，涉及距离补偿方法和装置。

背景技术

机载雷达具有部署灵活方便，监控范围广泛等优势，常用于担任远程预警、指挥、监视等重要任务。机载雷达由于处于下视工作状态，检测过程中杂波分布范围广、强度大，呈现出强烈的空时二维耦合特性。空时自适应处理(STAP：Space－Time Adaptive Processing)技术，不同于传统的一维空域波束形成滤波和一维时域多普勒滤波，而是在角度－Doppler二维平面的对角线上形成杂波凹口，自适应地进行滤波处理。常规STAP技术为了得到空时二维最优处理器权矢量，需要通过待检测单元相邻的训练样本单元估计

杂波协方差矩阵(CCM：Clutter Covariance Matrix)，这要求训练样本单元的杂波分布特性与待检测单元趋于一致，即满足独立同分布(IID：Independent and Identically Distributed)条件。

机载雷达正侧视设置情况下，不同距离单元的训练样本满足IID条件，杂波谱沿角度－Doppler二维平面对角线呈直线分布，可以较好地估计出CCM；而在机载雷达非正侧视设置情况下，杂波谱发生弯曲并且展宽，杂波多普勒频率随距离变化而变化，训练样本不再满足IID条件，CCM估计准确性下降，常规STAP方法不再适用。基于配准补偿(RBC：Registration Based Compensation)的距离依赖性补偿方法，通过空时子孔径平滑(SSO：Sub－aperture Smoothing Operation)，重新估计出CCM，然后对其进行特征值分解计算得到变换矩阵，最终实现主瓣和旁瓣的同时补偿。但是子孔径损失和先验信息失配又会给该方法带来新的问题，使得杂波距离依赖性补偿性能下降。

发明内容

本发明提供距离补偿方法和装置，旨在改善上述问题。

本发明提供的一种距离补偿方法，应用于单基地线阵的机载多输入多输出的雷达在非正侧视情况下，各发射阵元波形正交时的距离补偿。所述方法包括：将所述雷达的各个距离单元接收的单帧数据转换为对应的相控阵的多帧数据，利用稀疏恢复算法，根据每个所述距离单元对应的所述相控阵的多帧数据，获得该距离单元的杂波空时谱。根据所述距离单元的所述杂波空时谱，获得过渡协方差矩阵，将每个所述距离单元的所述过渡协方差矩阵作用于待检测单元，获得变换矩阵，根据所述变换矩阵对所述雷达的各个距离单元的距离门数据进行距离补偿。

本发明实施例提供的一种距离补偿装置，应用于单基地线阵的机载多输入多输出的雷达在非正侧视情况下，各发射阵元波形正交时的距离补偿。所述距离补偿装置包括：数据帧转换模块，用于将所述雷达个各个距离单元接收的单帧数据转换为对应的相控阵的多帧数据。杂波空时谱获取模块，用于利用稀疏恢复算法，根据每个所述距离单元对应的所述相控阵的多帧数据，获得该距离单元的杂波空时谱。过渡协方差矩阵获取模块，用于根据所述距离单元的所述杂波空时谱，获得过渡协方差矩阵。变换矩阵获取模块，用于将每个所述距离单元的所述过渡协方差矩阵作用于待检测单元，获得变换矩阵，根据所述变换矩阵对所述雷达的各个距离单元的距离门数据进行距离补偿。

上述本发明实施例提供的距离补偿方法和装置，应用于单基地线阵的机载多输入多输出的雷达在非正侧视情况下，各发射阵元波形正交时的距离补偿。先获取所述雷达的各个距离单元杂波数据，进行分块处理，获得叠加形式的回波数据，进而得到各个距离单元回波数据的等效多帧数据，将所述距离单元的单帧数据转换为对应的相控阵的多帧数据，利用稀疏恢复算法，根据所述相控阵的多帧数据，获得该距离单元的杂波空时谱。根据所述杂波空时谱，即可获取每个距离单元的过渡协方差矩阵。最后，根据每个所述距离单元的过渡协方差矩阵，获得所述雷达的变换矩阵，根据所述变换矩阵对所述雷达的各个距离单元的距离门数据进行距离补偿。利用稀疏恢复算法不依赖历史数据，且所需训练样本较少，可以实现目标超分辨，改善杂波谱的估计性能，进而提高杂波协方差矩阵的估计精度，提高杂波抑制性能，实现杂波谱的距离依赖性补偿。依赖稀疏恢复算法代替空时子孔径平滑，全孔径估计杂波空时谱，避免了子孔径损失和先验信息失配的影响。且系统自由度增加以及不依赖于先验信息，对于存在阵元误差的情况下，系统鲁棒性进一步提升。

附图说明