第 38 卷第 12 期 电 子 与 信 息 学 报 Vol.38No.12
2016 年 12 月 Journal of Electronics & Information Technology . Dec. 2016
机载外辐射源雷达空时处理中距离徙动校正算法研究
杨鹏程
*①②③
吕晓德
①②
张 丹
①②③
柴致海
①②③
①
(中国科学院电子学研究所 北京 100190)
②
(微波成像技术国家级重点实验室 北京 100190)
③
(中国科学院大学 北京 100049)
摘 要:空时处理是实现机载外辐射源雷达杂波抑制和目标能量积累的有效手段。然而,外辐射源雷达目标信号微
弱,需要在长相干处理时间(CPI)下进行空时处理,以提高目标信噪比。长 CPI 下,目标将出现距离徙动,造成积
累增益损失,降低系统威力。针对上述问题,该文根据外辐射源雷达特点,提出将 Keystone 变换与 3DT-SAP 算
法有机结合的距离徙动校正算法。该算法计算效率高,具有实时处理的潜力,能在抑制杂波的同时校正距离徙动,
且校正过程信号能量损失小。仿真表明,该算法能充分抑制杂波,且对不同速度、不同强弱的目标进行有效的距离
徙动校正,是一种高效、高性能的机载外辐射雷达距离徙动校正算法。
关键词:机载外辐射源雷达;距离徙动;空时处理;Keystone 变换;3DT-SAP
中图分类号: TN958.97 文献标识码: A 文章编号:1009-5896(2016)12-3230-08
DOI: 10.11999/JEIT160954
Research on Range Migration Compensation Algorithm in Space
Time Processing for Airborne Passive Radar
YANG Pengcheng
①②③
LÜ Xiaode
①②
ZHANG Dan
①②③
CHAI Zhihai
①②③
①
(Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)
②
(National Key Laboratory of Science and Technology on Microwave Imaging, Beijing 100190, China)
③
(University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)
Abstract: Space time processing is an effective method for the suppression of clutters and the power integration of
target echo for airborne passive radar. However, it needs long Coherent Processing Intervals (CPI) to improve
target Signal-to-Noise Ratio (SNR) because of the weak target in passive radar, which leads to range migration and
integration loss, and then lowers the system performance. Focusing on this problem, a range migration
compensation algorithm is proposed, which combines Keystone transform with 3DT-SAP algorithm perfectly. This
algorithm is efficient in computation and owns the potential for real time implementation. In addition, it can
compensate the range migration with little power loss at the same time of clutter suppression. Simulations show
that the proposed algorithm compensates the range migration of targets with different velocities and different
powers effectively when suppressing clutters fully, which means it is an efficient and high-performance range
migration compensation algorithm for airborne passive radar.
Key words: Airborne passive radar; Range migration; Space time processing; Keystone transform; 3DT-SAP
1 引言
机载外辐射源雷达
[1,2]
利用电视、调频广播等非
合作辐射源作为照射源,通过机载接收系统接收参
考信号和目标回波,实现对空中目标的探测,是外
辐射源雷达的一个重要发展方向。机载外辐射源雷
达继承了常规地基外辐射源雷达
[3]
的特点,具有反隐
身、抗干扰、生存能力强、造价低等优势,同时具
备机载雷达机动性强、受地形遮挡及地球曲率影响
收稿日期:2016-09-22;改回日期:2016-11-16;网络出版:2016-12-13
*通信作者:杨鹏程 yang_peng_cheng@126.com
小的优点。基于以上优点及常规外辐射源雷达技术
的成熟,机载外辐射源雷达正逐渐成为研究热
点
[4 10]−
。
机载外辐射源雷达观测低空目标,将面临杂波
问题。由于平台运动,杂波多普勒展宽,径向速度
较低的目标将落入杂波多普勒谱中,导致目标和杂
波难以在多普勒维进行区分。由于目标和杂波在空
时 2 维是可分的,可以利用空时处理算法
[4,9,11,12]
对
杂波进行抑制,实现目标检测。外辐射源雷达直达
波、强杂波旁瓣远高于噪声,将严重影响空时处理
性能,本文假设直达波、强杂波已通过预处理
[4,9,10]