第 35 卷 第 3 期 电 子 科 技 大 学 学 报 Vol.35 No.3
2006 年 6 月 Journal of University of Electronic Science and Technology of China Jun. 2006
机载前向阵雷达近程杂波频移补偿
曹建蜀
,汪学刚
(电子科技大学电子工程学院 成都 610054)
【摘要】基于机载前向阵雷达在近距离地面目标检测时,杂波在距离上将呈现严重的非平稳性,提出了一种向量相似度
准则,从杂波样本数据中计算补偿量的多普勒频移补偿方法。利用该方法对不同距离的杂波数据进行相应的频移变换预处理
后,能有效改善近程地杂波的非平稳性。该算法在脉冲域和多普勒域中等效,适合并行运算,具有实现简单的优点。仿真结
果表明经此方法预处理后的空时自适应滤波,能显著提高系统的性能改善因子。
关 键 词 机载前向阵雷达; 空时二维自适应处理; 杂波抑制; 多普勒频移补偿
中图分类号 TN958.92 文献标识码 A
Doppler Compensation in Airborne Forward-Looking
Radar for Ground Short Range Clutter
CAO Jian-shu,WANG Xue-gang
(School of Electronic Engineering, Univ. of Elec. Sci. & Tech. of China Chengdu 610054)
Abstract In the ground short range target detection of airborne forward-looking arrays, the clutter Doppler
frequency highly depends on range. A Doppler compensation method based on vector similarity criteria is proposed,
which can estimate the compensation values from the received clutter data. The Doppler compensation, as a
pre-processing of space time adaptive processing (STAP) corresponding to clutter data of various range bins, can be
utilized for efficient solution of the ground short range clutter nonhomogeneous problem. The method in the pulse
domain has the same impact as in Doppler domain and is suitable for parallel implementation; moreover, it has the
advantage of low complexity. The simulation shows that a high performance improvement factor can be obtained
when it is applied to the pre-processing of STAP.
Key words airborne forward-looking radar; STAP; clutter suppression; Doppler compensation
机载前向阵雷达地面杂波谱在空时二维平面上的分布随距离变化而变化。远程杂波谱结构随距离变化
缓慢,基本上认为一致,可以直接利用空时自适应处理来抑制杂波
[1-4]
。但是,近程杂波谱结构随距离变化
而快速变化,直接空时自适应处理难以有效抑制杂波。
根据近程杂波谱分布特点,通过对不同距离的杂波数据进行相应的多普勒频移补偿预处理,可以减少
杂波在距离上的非平稳性。尤其当雷达(例如机载预警雷达)波束的俯仰方向有效孔径较大,主瓣杂波在各距
离单元上都较强时,频移变换有明显补偿作用。文献[5]中提出了一种基于理论计算公式直接计算补偿量的
方法。但实际工作中雷达参数存在误差,计算的补偿量与杂波数据不匹配,会造成较大的补偿误差,降低
杂波抑制性能。
本文从另外的角度出发,提出一种根据向量相似度准则的基于杂波数据的频移补偿算法,给出其在脉
冲域和多普勒域中的实现过程。
1 近程杂波谱结构特点
如图1所示,设载机水平飞行,速度向量为B,雷达波长为λ,天线轴与速度方向夹角为α,散射体相对
于天线轴的扫描锥角为ψ,杂波散射体相对于天线的轴向方位角和俯仰角分别为θ和
。则该散射体回波的
多普勒频率 为:
d
f
收稿日期:2005 − 07 − 15
作者简介:曹建蜀(1970 − ),男,博士生,主要从事机载雷达信号处理和高速实时信号处理方面的研究.