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基于线性约束最小方差(LCMV)准则的极化
自适应滤波算法
乔晓林
1
,薛敬宏
2
,邵仙鹤
3
(哈尔滨工业大学(威海)信息技术研究所,山东威海 264209)
E-mail(xuejinghong@hit.edu.cn)
摘 要:针对强干扰环境下,基于线性约束最小方差(LCMV)准则,提出了一种极化域
新的自适应滤波算法,采用变极化接收技术,实现对信号的最佳接收,仿真结果也证明了该
方法的有效性。
关键词: 线性约束最小方差;极化;自适应滤波
1 引言
当雷达目标信号与强干扰信号在时域、频域和空域的状态特征难以区分时,若两者在极
化域可分,则可利用极化信息进行雷达目标检测和识别
[1]
。极化滤波是在基于研究波的偏振
特性基础上进行的一种空间滤波的信号处理方法,在前人做的很多工作中,都是假设目标和
干扰信号的极化状态是已知的或是不变的,而由于干扰信号的 Sinclair 散射矩阵
[2]
是未知的,
或随时间或空间缓慢变化的,如果采用权系数不变的滤波器,则会因为滤波器的“凹口”不
能对准干扰信号,而使信噪比降低。自适应滤波技术在时域和空域(智能天线)都得到了很
大发展,本文试图在极化域推导出一种新的自适应滤波器算法,在干扰信号极化状态改变时,
滤波器“凹口”能始终对准干扰信号,从而使输出达到“最优”。
2 极化估计
假设对于采用垂直极化天线发射,水平垂直正交双极化接收天线的雷达系统,任意接收
电场可用二维矢量表示:
T
vh
XXX ],[=
其中
h
X 和
v
X 分别表示水平和垂直极化天线接收的电场矢量,
表示转置。
则天线接收电压为:
XhV
T
.= (1)
其中 h 为接收天线的 Jones 矢量。
雷达极化信息可由极化相干矩阵完全表征,极化相干矩阵 C 定义为:
C=
T
XXE . (2)
其中 C 为 Hermite 矩阵。
极化相干矩阵可以通过最大似然法估计得到
[3]
:
T
i
N
i
i
XX
N
C
∑
=
=
1
1
~
(3)
由此可得天线接收功率的估计为:
{}
}
}
hChhChhXXEhXhXhEVVEP
TTTTTTTT
.
.....)).((
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