改进的非正侧视雷达多普勒频移算法提升杂波抑制性能

本文主要探讨了非正侧视机载雷达的杂波处理问题，传统上，正侧视雷达由于其天线阵列轴线与载机航向一致，杂波分布表现为角度-多普勒平面上的直线且距离维度均匀，这使得统计型空间自适应处理（Statistical Target Absorption Processing，STAP）算法能够利用相邻距离单元的平均来估计杂波协方差矩阵，从而实现有效的杂波抑制。 然而，当机载雷达采用非正侧视配置时，即天线阵列轴线偏离载机航向，杂波分布不再是简单的线性分布，且随距离变化呈现出非均匀特性。这种非均匀性使得传统的邻近距离单元平均方法不再适用，因为不同距离单元的杂波谱在角度-多普pler平面上不重叠，直接进行平均会导致杂波谱扩展严重，使得自适应权值计算出的抑制凹口无法精确针对待检测单元，反而可能误判慢速移动的目标为干扰信号。 针对这一问题，论文提出了一种改进的多普勒频移算法，即修正的多普勒频移法（Modified Doppler Warping，MDW）。MDW首先利用多普勒频移技术，使得各个距离单元的杂波谱在主波束方向上趋于一致。然后，通过在多个多普勒通道上调整，确保参考单元和检测单元的杂波谱在其他方向也保持同步，进一步减小杂波的非均匀性。这种方法显著提高了非正侧视机载雷达的杂波抑制性能，同时保持了较低的运算负担，显示出良好的工程应用潜力。 通过仿真结果，该算法相较于传统方法表现出明显的杂波抑制效果提升。因此，对于非正侧视机载雷达系统，修正的多普勒频移算法提供了一种有效的杂波抑制策略，对于提升雷达性能，特别是对于复杂环境下的目标检测和分类具有实际价值。