机载雷达杂波抑制优化与性能分析
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中 图分 类 号 : T P 3 9 1 . 9 文献标识码 : B
Cl ut t e r Su pp r e s s i o n Op t i mi z e a nd Pe r f o r ma n c e Ana l y s i s o f Ai r b o r ne Ra d a r Cl u t t e r
ABS TRACT : I n o r d e r t o a n a l y z e t h e c l u t t e r s u p p r e s s i o n c h a r a c t e i r s t i c s o f a i r b o r n e r a d a r a n d i mp r o v e t h e d e t e c t i o n p e f r o r ma n c e o f r a d a r t a r g e t i n e f f e c t i v e, t h e a n t e n n a t r a n s mi t t i n g d i r e c t i o n g r a p h mo d e l s o f l i n e s u b—ma t r i x a n d a r r a y s u b—ma t r i x we r e e s t a b l i s h e d .At t h e s a me t i me ,b a s e d o n t h e s p a c e—t i me a d a p t i v e p r o c e s s i n g o f t h e a i r b o ne r r a d a r c l u t t e r a n a l y s i s me t h o d a n d a c c o r d i n g t o t h e t a r g e t o r i e n t e d v e c t o r a n d t h e c o v a i r a n c e ma t i r x o f t h e n o i s e a n d c l u t t e r , t h e c l u t t e r p o we r s p e c t r u m o f t h e ma t h e ma t i c a l mo d e wa s e s t a b l i s h e d .W e h a v e s i mu l a t e d a n d a n a l y s i z e d t h e c l u t t e r t h e c h a r a c t e r i s t i c v a l u e o f s p e c t u m ,t r h e i mp r o v i n g f a c t o r s ,a n d t h e c l u t t e r s p a c e—t i me s p e c t u m r b y d i f f e r e n t p u l s e r e p e t i t i o n f r e q u e n c i e s .T h e s i mu l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t l o w p u l s e r e p e t i t i o n f r e q u e n c y a n d mo d e r a t e p u l s e r e p e t i t i o n r f e q u e n c y ma k e t h e c l u t t e r s p e c t r u m d i f f u s e .Al o n g wi t h t h e p u l s e r e p e t i t i o n f r e q u e n c y d e c r e a s e ,t h e c o r r e l a t i o n o f c l u t t e r i s l e s s ,t h e me t h o d o f S T A P i s s u i t a b l e f o r h i g h p u l s e r e p e t i t i o n r f e q u e n c y . KEYW ORDS: P u l s e r e p e a t i o n f r e q u e n c y ; C l u t t e r ; C o v a r i a n c e ma t r i x; S p a c e t i me a d a p t i v e p r o c e s s i n g
LI U Xi a o—y a n g, L I Yo n g, LI Ru i —k e
( S c h o o l o f E l e c t r o n i c s a n d I n f o r m a t i o n , N o r t h w e s t e r n P o l y t e c h n i c a l U n i v e r s i t y , X i ’ a n S h a n x i 7 1 0 1 2 9 ,C h i n a )
第 3 O 卷 第4 期
文章编号 : 1 0 0 6—9 3 4 8 ( 2 0 1 3 ) 0 4— 0 1 0 8—0 4
计
Leabharlann Baidu
算
机
仿
真
2 0 1 3 年4 月
机 载 雷 达 杂 波 抑 制 优 化 与 性 能 分 析
刘 小洋 , 李 勇 , 李瑞克
( 西北工业大学 电子信息学院 , 陕西 西安 7 1 0 1 2 9) 摘要 : 为了有效分析机载雷达杂波抑制特性和提高 目标检测性能 。建立 了天线 行子阵 和列 子阵 的天线 发射方 向图模 型 , 同 时采用空时 自适应处理 ( S p a c e T i me A d a p t i v e P r o c e s s i n g , S T A P) 的机载雷达杂波分析方 法 , 根据 目标 的导向矢量 和杂波与噪 声的协方差矩 阵建立 了杂波功率谱 的数学模型 , 选取不 同的脉 冲重复频率仿真分析 ^ 『杂波的特征值谱和改善因子以及杂波
空时谱。仿真结 果表明 : 低脉 冲重复频率和 中脉 冲重复频率使杂波谱扩散 ; 随着脉 冲重 复频率 的减 少 , 杂波 的相 关度减少 ;
S T A P法适合 高脉冲重 复频率 的情形 , 为抑制雷达杂波提供 了依据 。 关键词 : 脉冲重复频率 ; 杂波 ; 协方 差矩阵 ; 空时 自适应 处理
Cl ut t e r Su pp r e s s i o n Op t i mi z e a nd Pe r f o r ma n c e Ana l y s i s o f Ai r b o r ne Ra d a r Cl u t t e r
ABS TRACT : I n o r d e r t o a n a l y z e t h e c l u t t e r s u p p r e s s i o n c h a r a c t e i r s t i c s o f a i r b o r n e r a d a r a n d i mp r o v e t h e d e t e c t i o n p e f r o r ma n c e o f r a d a r t a r g e t i n e f f e c t i v e, t h e a n t e n n a t r a n s mi t t i n g d i r e c t i o n g r a p h mo d e l s o f l i n e s u b—ma t r i x a n d a r r a y s u b—ma t r i x we r e e s t a b l i s h e d .At t h e s a me t i me ,b a s e d o n t h e s p a c e—t i me a d a p t i v e p r o c e s s i n g o f t h e a i r b o ne r r a d a r c l u t t e r a n a l y s i s me t h o d a n d a c c o r d i n g t o t h e t a r g e t o r i e n t e d v e c t o r a n d t h e c o v a i r a n c e ma t i r x o f t h e n o i s e a n d c l u t t e r , t h e c l u t t e r p o we r s p e c t r u m o f t h e ma t h e ma t i c a l mo d e wa s e s t a b l i s h e d .W e h a v e s i mu l a t e d a n d a n a l y s i z e d t h e c l u t t e r t h e c h a r a c t e r i s t i c v a l u e o f s p e c t u m ,t r h e i mp r o v i n g f a c t o r s ,a n d t h e c l u t t e r s p a c e—t i me s p e c t u m r b y d i f f e r e n t p u l s e r e p e t i t i o n f r e q u e n c i e s .T h e s i mu l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t l o w p u l s e r e p e t i t i o n f r e q u e n c y a n d mo d e r a t e p u l s e r e p e t i t i o n r f e q u e n c y ma k e t h e c l u t t e r s p e c t r u m d i f f u s e .Al o n g wi t h t h e p u l s e r e p e t i t i o n f r e q u e n c y d e c r e a s e ,t h e c o r r e l a t i o n o f c l u t t e r i s l e s s ,t h e me t h o d o f S T A P i s s u i t a b l e f o r h i g h p u l s e r e p e t i t i o n r f e q u e n c y . KEYW ORDS: P u l s e r e p e a t i o n f r e q u e n c y ; C l u t t e r ; C o v a r i a n c e ma t r i x; S p a c e t i me a d a p t i v e p r o c e s s i n g
LI U Xi a o—y a n g, L I Yo n g, LI Ru i —k e
( S c h o o l o f E l e c t r o n i c s a n d I n f o r m a t i o n , N o r t h w e s t e r n P o l y t e c h n i c a l U n i v e r s i t y , X i ’ a n S h a n x i 7 1 0 1 2 9 ,C h i n a )
第 3 O 卷 第4 期
文章编号 : 1 0 0 6—9 3 4 8 ( 2 0 1 3 ) 0 4— 0 1 0 8—0 4
计
Leabharlann Baidu
算
机
仿
真
2 0 1 3 年4 月
机 载 雷 达 杂 波 抑 制 优 化 与 性 能 分 析
刘 小洋 , 李 勇 , 李瑞克
( 西北工业大学 电子信息学院 , 陕西 西安 7 1 0 1 2 9) 摘要 : 为了有效分析机载雷达杂波抑制特性和提高 目标检测性能 。建立 了天线 行子阵 和列 子阵 的天线 发射方 向图模 型 , 同 时采用空时 自适应处理 ( S p a c e T i me A d a p t i v e P r o c e s s i n g , S T A P) 的机载雷达杂波分析方 法 , 根据 目标 的导向矢量 和杂波与噪 声的协方差矩 阵建立 了杂波功率谱 的数学模型 , 选取不 同的脉 冲重复频率仿真分析 ^ 『杂波的特征值谱和改善因子以及杂波
空时谱。仿真结 果表明 : 低脉 冲重复频率和 中脉 冲重复频率使杂波谱扩散 ; 随着脉 冲重 复频率 的减 少 , 杂波 的相 关度减少 ;
S T A P法适合 高脉冲重 复频率 的情形 , 为抑制雷达杂波提供 了依据 。 关键词 : 脉冲重复频率 ; 杂波 ; 协方 差矩阵 ; 空时 自适应 处理