[发明专利]一种基于子空间的高分辨宽测绘带SAR-GMTI杂波抑制方法

说明书

本发明涉及一种基于子空间的高分辨宽测绘带SAR‑GMTI杂波抑制方法，对获取的多通道雷达系统的第k个通道回波信号进行FFT处理，取每一行点乘参考信号向量的共轭，再点乘通道参考信号向量的共轭，再点乘参考信号向量的共轭，最后进行IFFT处理，构造多通道系统回波矢量，取出矢量对协方差矩阵进行估计，对协方差矩阵进行特征值分解得到杂波对应的零空间，对零空间进行杂波抑制。本发明解决了星载沿方位多通道高分辨宽测绘带SAR‑GMTI系统存在通道误差情况下进行杂波抑制问题，实现最大程度地消除地物场景杂波对运动目标检测影响，以达到对地面及海面运动目标进行广域高分辨探测的目的。

技术领域

本发明属于雷达信号处理领域，特别涉及一种基于子空间的星载多通道高分辨宽测绘带SAR-GMTI杂波抑制算法，适用于星载方位多通道高分辨宽测绘带SAR-GMTI雷达在通道误差存在情况下对地面杂波进行抑制。

背景技术

星载方位多通道高分辨宽测绘带合成孔径雷达地面运动目标检测(SyntheticAperture Radar-ground moving target indication，SAR-GMTI)系统可以有效地解决距离宽测绘带方位高分辨率之间矛盾，进而达到对地面场景进行高分辨宽测绘带观测。该系统利用低重复频率发射脉冲信号，可以获取宽的场景测绘带。为了避免脉冲低重复频率引起方位低采样率，进而带来的方位多普勒频谱模糊问题，利用沿方位向的多通道系统对回波沿方位向进行空域采样，并对多普勒频谱进行无模糊重构。本质上，该系统利用方位空域采样来替代时间采样进而获取无模糊的多普勒频谱。该系统具有冗余的通道自由度，具备对地面杂波及海洋杂波进行有效抑制能力，进而达到对地面运动目标、海上军舰及大批军事调动进行探测。同时该系统可以对敏感和高危目标进行检测、跟踪和定位，并实现引导预警机和战斗机对目标进行有效监视及精确打击。

对于地面运动及海面目标进行探测时，首先面临的问题是杂波抑制问题。由于星载多通道高分辨宽测绘带SAR-GMTI系统不可避免存在通道误差问题，直接利用已有机载SAR-GMTI杂波抑制技术，如相位中心偏置、空时自适应处理等，将无法有效的对地杂波及海杂波进行抑制。

发明内容

要解决的技术问题

针对现有杂波抑制技术无法有效解决通道误差存在情况星载多通道高分辨宽测绘带SAR-GMTI杂波抑制的不足，本发明提出一种基于子空间的星载多通道高分辨宽测绘带合成雷达地面运动目标杂波抑制方法，该方法可以在相位误差及天线位置测量误差存在情况对杂波进行有效抑制。

技术方案

一种基于子空间的高分辨宽测绘带SAR-GMTI杂波抑制方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：获取的多通道雷达系统的第k个通道回波信号是二维矩阵S_k(n,m)，所述的S_k(n,m)为nrn×nan维矩阵，k＝1,2，…,K，多通道系统共有K个通道；对矩阵S_k(n,m)列进行FFT处理，将结果保存在矩阵S_k(n,m)中；其中，nrn表示距离向点数，nan表示方位向点数；

步骤2：根据已知的雷达参数，构造参考信号向量S_ref(n)为nrn×1向量；其中，γ表示调频率，γ＝B/Tp，B表示发射信号带宽，Tp表示发射脉冲宽度，f_n表示为距离向频域坐标，B为发射信号带宽，Δf为距离频域间隔，n＝0,1,...,nrn-1；

步骤3：取出步骤1得到S_k(n,m)的每一列，均点乘参考信号向量S_ref(n)的共轭，得到距离脉压后的第k通道数据矩阵S_k(f_n,x_m)；x_m表示方位向时域坐标，L表示为合成孔径长度，m＝0,1,...,nan-1；