[发明专利]机载双基地MIMO雷达杂波模型建模方法

摘要

本发明公开了一种机载双基地MIMO雷达杂波模型建模方法，具体利用MIMO雷达的多发多收模式，建立机载双基地MIMO雷达回波的多普勒频率、发射空间角频率及接收空间频率的表达式，并导出多普勒频域与发射空间频率、接收空间频率之间的线性关系，将杂波谱分布拓展到三维空间，双基地MIMO雷达的杂波谱分布在三维空间内的某个平面上，且该杂波谱平面不随着双基距离和的变化而变化，从而去除了机载雷达杂波的距离依赖性，有效解决了传统机载双基地雷达杂波距离依赖性强、杂波难以抑制的问题。

主权项

一种机载双基地MIMO雷达杂波模型建模方法，具体包括如下步骤：步骤一：建立机载双基地MIMO雷达空间几何结构，并完成参数初始化；在直角坐标系中，O为坐标原点，设P(x,y,0)为地面目标，其中，x为该地面目标的X轴坐标，y为该地面目标的Y轴坐标；发射站的位置坐标为(xT,yT,HT)，其中，xT为发射站的X轴坐标，yT为发射站的Y轴坐标，HT为发射站的Z轴坐标；接收站的坐标为(xR,yR,HR)，其中，xR为接收站的X轴坐标，yR为接收站的Y轴坐标，HR为接收站的Z轴坐标；发射站的飞行速度为vT，飞行方向与X轴的夹角为βT，与目标P(x,y,0)视线方向的夹角为φTp；接收站的飞行速度为vR，飞行方向与X轴的夹角为βR，与目标P(x,y,0)视线方向的夹角为φRp；步骤二：获取机载双基地MIMO雷达到地面目标P(x,y,0)等于设定的双基距离和的目标坐标x，y的值，即求解如下非标准椭圆方程：(x-xT)2+(y-yT)2+HT2+(x-xR)2+(y-yR)2+HR2=Rl]]>其中，Rl为设定的双基距离和；步骤三：获取接收站地面回波表达式，设机载双基地MIMO雷达发射站系统具有M个发射通道，接收站系统具有N个接收通道，则接收站第n个接收通道接收到的第k个脉冲回波信号可表示为：yn(kT+τ-τ0)=Σp=0Nc-1Σm=0M-1apum(kT+τ)ϵTmϵRn×exp[j2π(mfTp+nfRp+kfDp)]+ηn(kT+τ)]]>其中，T为脉冲重复周期，τ为距离向快时间变量，τ0为双基距离和所引起的延迟时间，Nc为同一距离单元内的杂波块数，ap为杂波的幅度信息，um(·)为第m个发射通道的发射波形，εTm为发射通道间的误差，εRn为接收通道间的误差，fTp为发射空间角频率，fRp为接收空间角频率，fDp为接收回波多普勒频率，ηn(·)为白噪声。步骤四：获取发射站飞行方向与目标视线方向夹角φTp、与X轴夹角βT及目标P(x,y,0)坐标之间的关系，表示为：cosφTp=(x-xT)·cosβT(x-xT)2+(y-yT)2+HT2+(y-yT)·sinβT(x-xT)2+(y-yT)2+HT2]]>获取接收站飞行方向与目标视线方向夹角φRp、与X轴夹角βR及目标P(x,y,0)坐标之间的关系，表示为：cosφRp=(x-xR)·cosβR(x-xR)2+(y-yR)2+HR2+(y-yR)·sinβR(x-xR)2+(y-yR)2+HR2]]>步骤五：获取接收站回波多普勒频率fDp、发射空间角频率fTp和接收空间角频率fRp，分别表示为：fDp=vT·cosφTpλ·fr+vR·cosφRpλ·fr]]>fTp=dT·cosφTpλ]]>fRp=dR·cosφRpλ]]>其中，λ为波长，fr为脉冲重复频率，dT为发射站通道之间的间距，dR为接收站阵列间距；步骤六：导出回波多普勒频率fDp、发射空间角频率fTp及接收空间角频率fRp之间的定量关系，表示为：fDp=vTdT·fr·fTp+vRdR·fr·fRp.]]>