直接數據域級聯多級維納濾波器的雜波抑制方法及裝置製造方法
2024-02-25 01:23:15 3
直接數據域級聯多級維納濾波器的雜波抑制方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種直接數據域級聯多級維納濾波器的雜波抑制方法及裝置，其中，該方法包括：對待檢測距離門數據分別作空域、時域和空時域的兩陣元相消濾除信號和孤立幹擾處理；對濾除信號後的數據進行前向，後向平滑處理，並根據樣本數目需求與系統空時自由度損失選擇空域子孔徑和時域子孔徑；對滑動後得到的數據樣本進行雜波協方差矩陣估計，並以MWF約束式對DDD算法的自適應權進行求解；利用得到的自適應權對接收數據的第一列進行雜波抑制和動目標檢測；對所有的待檢測都卜勒通道重複上述步驟，完成之後在輸出的距離都卜勒圖像上制定門限進行動目標檢測。通過該方法，在減少空域、時域孔徑損失，即減少樣本數目時，系統處理性能有所提高。
【專利說明】直接數據域級聯多級維納濾波器的雜波抑制方法及裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及地面動目標檢測【技術領域】，具體地，涉及一種直接數據域級聯多級維 納濾波器的雜波抑制方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 地面動目標檢測（GroundMovingTargetIndication，GMTI)是機載預警雷達研 宄的重要問題，而空時自適應處理（Space-TimeAdaptiveProcessing，STAP)被認為是21 世紀GMTI的核心技術。直接數據域（DirectDataDomain，DDD)是一種只有在當前距離單 元進行檢測的STAP方法，其核心就是在空域、時域濾除目標後進行平滑獲得足夠的樣本， 庵後進行自適應處理，DDD不會受到其他距離單元強幹擾的影響，而非均勻環境下能夠獲得 較好的檢測性能。但DDD算法為了從當前距離單元中獲取足夠多的訓練樣本，必須以空域 和時域較大的孔徑損失為代價。反至，為了保證空域和時域較小的孔徑損失，必須以訓練樣 本不足為代價，而這兩方面均會導致動目標檢測性能下降，實際中一般是這種來進行選擇。
【發明內容】
[0003] 本發明是為了克服現有技術中在小的空時孔徑損失條件下不能獲得較好的地面 動目標檢測性能的缺陷，根據本發明的一個方面，提出一種直接數據域級聯多級維納濾波 器的雜波抑制方法。
[0004] 本發明實施例提供的一種直接數據域級聯多級維納濾波器的雜波抑制方法，包 括：對待檢測距離門數據分別作空域、時域和空時域的兩陣元相消濾除信號和孤立幹擾處 理；對濾除信號後的數據進行前向，後向平滑處理，並根據樣本數目需求與系統空時自由度 損失選擇空域子孔徑和時域子孔徑；對滑動後得到的數據樣本進行雜波協方差矩陣估計， 並以MWF約束式對DDD算法的自適應權進行求解；利用得到的自適應權對接收數據的第一 列進行雜波抑制和動目標檢測；對所有的待檢測都卜勒通道重複上述步驟，完成之後在輸 出的距離都卜勒圖像上制定門限進行動目標檢測。
[0005] 在上述技術方案中，對待檢測距離門數據分別作空域、時域和空時域的兩陣元相 消濾除信號，所得到的相消除信號矩陣為：
[0006]
【權利要求】
1. 一種直接數據域級聯多級維納濾波器的雜波抑制方法，其特徵在於，包括： 對待檢測距離門數據分別作空域、時域和空時域的兩陣元相消濾除信號和孤立幹擾處 理； 對濾除信號後的數據進行前向，後向平滑處理，並根據樣本數目需求與系統空時自由 度損失選擇空域子孔徑和時域子孔徑； 對滑動後得到的數據樣本進行雜波協方差矩陣估計，並以MWF約束式對DDD算法的自 適應權進行求解； 利用得到的自適應權對接收數據的第一列進行雜波抑制和動目標檢測； 對所有的待檢測都卜勒通道重複上述步驟，完成之後在輸出的距離都卜勒圖像上制定 門限進行動目標檢測。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述對待檢測距離門數據分別作空域、時 域和空時域的兩陣元相消濾除信號，所得到的相消除信號矩陣為： Xs (I: iV - 1，幻=X(1: jV - U) - f (S )，Λ：(2: iV，/c), /< = 1，2. · X 其中，0句= 為對應兩陣元之間的實際相位差，SsUstl)為空域導 向矢量，其中?為對應的元素相乘積，[Γ表示共軛，K為一個相干處理間隔內的脈衝數目， N為矩陣維度。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述對滑動後得到的數據樣本進行雜 波協方差矩陣估計，獲得的雜波協方差矩陣為：
其中，L為訓練樣本的總樣本數目，X1ni, 1 = 1，2, ...，L,為訓練樣本。
4. 根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述利用得到的自適應權對接收數據 的第一列進行雜波抑制，包括： 將用自適應權處理信號矩陣的相位差對矩陣的前Nm個陣元的前Km次脈衝數據後的輸 出作為待檢測距離單元的最終輸出； 其中，1和Km分別為空域和時域滑動的子孔徑。
5. -種直接數據域級聯多級維納濾波器的雜波抑制裝置，其特徵在於，包括： 相消模塊，用於對待檢測距離門數據分別作空域、時域和空時域的兩陣元相消濾除信 號和孤立幹擾處理； 平滑處理模塊，用於對濾除信號後的數據進行前向，後向平滑處理，並根據樣本數目需 求與系統空時自由度損失選擇空域子孔徑和時域子孔徑； 計算模塊，用於對滑動後得到的數據樣本進行雜波協方差矩陣估計，並以MWF約束式 對DDD算法的自適應權進行求解； 雜波抑制模塊，用於利用得到的自適應權對接收數據的第一列進行雜波抑制和動目標 檢測； 重複執行模塊，用於對所有的待檢測都卜勒通道重複上述模塊執行的過程，完成之後 在輸出的距離都卜勒圖像上制定門限進行動目標檢測。
6. 根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述相消模塊所得到的相消除信號矩陣 為： Xs(l: /V- l./c) = X(1: Λ，-1,/-f 〇X(2: W，/，A = 1，2…/C 其中，0句為對應兩陣元之間的實際相位差，SsQJ為空域導 向矢量，其中?為對應的元素相乘積，[Γ表示共軛，K為一個相干處理間隔內的脈衝數目， N為矩陣維度。
7. 根據權利要求4或5所述的裝置，其特徵在於，所述計算模塊獲得的雜波協方差矩陣 為：
其中，L為訓練樣本的總樣本數目，X1ni, 1 = 1，2, ...，L,為訓練樣本。
8. 根據權利要求4或5所述的裝置，其特徵在於，所述雜波抑制模塊具體用於： 將用自適應權處理信號矩陣的相位差對矩陣的前Nm個陣元的前Km次脈衝數據後的輸 出作為待檢測距離單元的最終輸出； 其中，1和Km分別為空域和時域滑動的子孔徑。
【文檔編號】G06F19/00GK104515977SQ201410745147
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】文珺, 鄒星星, 李明, 周爭光, 楊科, 相飛 申請人:廣西大學