[发明专利]一种基于稀疏的空时自适应处理方法及系统

说明书

本发明适用于信号处理技术领域，提供了一种基于稀疏的空时自适应处理方法，包括：根据互质阵列‑互质脉冲的空时快拍协方差矩阵构造的虚拟空时快拍；根据虚拟空时快拍构建基于稀疏的空时自适应处理滤波器；根据空时自适应处理滤波器进行杂波信号估计，得到检测信号。本发明实施例提供了基于稀疏的互质阵列、互质脉冲重复间隔的空时自适应处理方法，由于互质阵列能够提供更大阵列孔径的能力，并且仅使用M+N×1个物理传感器就可以实现O(MN)自由度，利用这些优势，使得到达方向(DOA)估计精度的显着增强，并将这个互质阵列应用于空时自适应处理(STAP)领域，大大的减少了快拍数量，降低了系统成本。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，尤其涉及一种基于稀疏的空时自适应处理方法及系统。

背景技术

相控阵机载雷达中，空时自适应信号处理STAP(Space-Time AdaptiveProcessor)技术可以有效的抑制杂波，改善机载相控雷达的动目标检测性能。国内外对STAP研究最初主要集中在全空时的最优检测理论和机载雷达杂波特性两方面。

STAP虽然性能优越，但是计算量大，且系统成本较高，而且常规的STAP算法在非均匀环境中性能会急剧下降，所以现在主要把研究的重点集中在如何利用有限快拍在非均匀条件下STAP算法以及如何降低系统成本且提高分辨率的问题上。为解决样本数过少的情况，前人提出了降秩STAP法、降维STAP法和基于模型的STAP算法。为降低系统成本提高分辨率，前人提出了嵌套阵列法、均匀的线性阵列法等。

但是，在现有技术提供的STAP方法中，存在训练样本少的情况下，无法进行杂波抑制，导致检测到的信号精度不准确的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于稀疏的空时自适应处理方法及系统，旨在解决现有技术提供的STAP方法中，存在训练样本少的情况下，无法进行杂波抑制，导致检测到的信号精度不准确的问题。

本发明是这样实现的，一种基于稀疏的空时自适应处理方法，包括：

步骤A，根据互质阵列互质脉冲的空时快拍协方差矩阵构造虚拟空时快拍；

步骤B，根据所述虚拟空时快拍构建基于稀疏的空时自适应处理滤波器；

步骤C，根据所述空时自适应处理滤波器进行杂波信号估计，得到检测信号。

进一步地，所述步骤A包括：

步骤A1，建立互质阵列互质脉冲采样结构下无目标信号出现时的空时快拍x；

其中，N_C表示在每个等距范围内统计独立的杂波块的数量，α_i,c、w_i,c和φ_i,c分别表示第i个杂波块的复幅度、归一化多普勒频率和归一化空域频率，u表示高斯白噪声；

步骤A2，根据所述空时快拍x计算干扰噪声协方差矩阵

其中，K表示训练快拍的总个数，x_k表示第k个训练快拍，k＝1,2…,K，矩阵是协方差矩阵的R的估计，R表示无目标出现时的空时快拍x所对应的协方差矩阵，其中表示噪声向量的方差，I表示单位矩阵，E[·]表示期望值，上标H表示矩阵的共轭转置；

步骤A3，对所述干扰噪声协方差矩阵进行列堆叠，去冗余，重排得到虚拟空时接收矩阵Z；

步骤A4，把所述虚拟空时接收矩阵Z向量化，得到所述虚拟空时快拍z；

其中，表示杂波空时导引矩阵，e′_u是中心位置元素为1其它所有元素为0的列向量。