CN105445707B - 一种机载外辐射源雷达的杂波抑制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于通信技术领域，公开了一种机载外辐射源雷达的杂波抑制方法。包括：获取机载外辐射源雷达接收到的信号，包括参考信号、第一路回波信号、第二路回波信号；分别对参考信号、第一路回波信号、第二路回波信号进行分段，得到分段参考信号和两路分段回波信号；根据分段参考信号对两路分段回波信号分别进行距离向压缩，得到两路分段回波信号的距离向压缩信号；分别对两路分段回波信号的距离向压缩信号进行相位补偿，得到两路分段回波信号的相位补偿信号；对两路分段回波信号的相位补偿信号进行通道配准，将配准后的两路分段回波信号相减，从而抑制杂波保留目标信息。解决了现有技术未考虑参考信号徙动时杂波对消不彻底的问题。

Description

一种机载外辐射源雷达的杂波抑制方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种机载外辐射源雷达的杂波抑制方法，可实现机载外辐射源雷达在长时间积累情况下静止杂波的抑制，得到良好的运动目标检测结果。
背景技术
外辐射源雷达是指利用广播(FM)、电视、卫星等非合作辐射信号作为发射源，本身不发射信号的雷达系统，具有成本低、体积小、生存能力强等优点。传统外辐射源雷达的目标检测、定位、跟踪等探测技术的发展已经相对成熟。机载外辐射源雷达是将外辐射源雷达技术应用到机载平台上，由于接收机平台升高，具有较宽的探测视野、较广的应用前景、较高的探测威力等优势。基于机载平台的外辐射源雷达技术成为外辐射源雷达技术的重要发展方向。
不同于传统外辐射源雷达，机载外辐射源雷达由于载机的运动，静止杂波不再分布在零多普勒附近，采用一般的时域自适应滤波算法无法滤除杂波和检测目标，因此，动目标检测是机载外辐射源雷达系统研究的一个关键技术。实现杂波抑制和运动目标的检测通常采用偏置相位中心天线(DPCA)和空时自适应处理(STAP)算法，现有方法都是考虑短时间积累情况下可以检测到较强的目标。而检测微弱目标需要的积累时间较长，静止杂波和运动目标的时延和多普勒不再固定不变，而是随时间发生变化，即均存在徙动，很难满足STAP求取杂波协方差的条件，而直接采用DPCA技术消除杂波时，由于直达波存在多普勒频率和徙动现象，慢时间的时延不能保证两通道杂波分量一致，杂波不能很好地滤除，杂波剩余导致虚警概率增大，目标检测性能下降。现有方法无法有效实现对基于地面数字电视广播(DVB-T)机载外辐射源雷达长时间积累情况下静止杂波的抑制。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种机载外辐射源雷达的杂波抑制方法，在接收平台运动的情况下对外辐射源雷达杂波进行抑制，该方法分别对两路回波信号进行2维分时匹配滤波，在利用DPCA算法前进行两路回波信号的预处理从而实现静止杂波的抑制，此时两路回波信号的杂波分量一致，杂波被较好地滤除，减少了杂波引起的虚警，减小了杂波引起的检测门限提高，有利于目标检测，解决了现有技术未考虑参考信号徙动时杂波对消不彻底的问题。
实现本发明目的的技术思路是：接收平台的运动和长时间积累使参考信号存在多普勒频率和徙动现象，直接利用DPCA算法不能较好地滤除杂波，需要进行预处理实现两通道配准(即两路回波信号的配准)，使两通道杂波回波信号一致，杂波被较大程度地滤除，减小杂波引起的虚警，实现目标检测。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案予以实现。
一种机载外辐射源雷达的杂波抑制方法，所述机载外辐射源雷达上设置有参考天线、第一接收天线和第二接收天线，所述参考天线指向辐射源，所述第一接收天线和所述第二接收天线指向观测区，所述方法包括如下步骤：
步骤1，获取机载外辐射源雷达接收到的信号，所述机载外辐射源雷达接收到的信号包括参考信号、第一路回波信号、第二路回波信号，所述参考天线接收到的信号为参考信号，所述第一接收天线接收到的信号为第一路回波信号，所述第二接收天线接收到的信号为第二路回波信号；
步骤2，分别对所述参考信号、所述第一路回波信号、所述第二路回波信号采用相同的准则进行分段，得到多个分段参考信号、多个第一路分段回波信号和多个第二路分段回波信号，所述分段参考信号、所述第一路分段回波信号、所述第二路分段回波信号一一对应；
步骤3，根据第一分段参考信号分别对与其对应的第一路分段回波信号和与其对应的第二路分段回波信号进行距离向压缩，得到第一路分段距离向压缩信号和第二路分段距离向压缩信号，所述第一分段参考信号为所述多个分段参考信号中的任一分段参考信号；
步骤4，分别对所述第一路分段距离向压缩信号和所述第二路分段距离向压缩信号进行相位补偿，得到第一路分段相位补偿信号和第二路分段相位补偿信号；
步骤5，分别对所述第一路分段相位补偿信号和所述第二路分段相位补偿信号进行通道配准，得到第一路分段配准信号和第二路分段配准信号；
步骤6，对多个第一路分段回波信号中的每个第一路分段回波信号和多个第二路分段回波信号中的每个第二路分段回波信号重复执行步骤3至步骤5，得到多个第一路分段配准信号和多个第二路分段配准信号；
步骤7，将所述多个第一路分段配准信号和对应的多个第二路分段配准信号相减，从而抑制杂波保留目标信息。
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明提出机载外辐射源雷达在长时间积累时，参考信号(即直达波)存在多普勒频率和徙动现象，直接利用DPCA算法不能很好地抑制地面静止杂波，杂波剩余导致检测时虚警概率增大，不利于目标检测，本发明对两通道进行预处理，达到通过慢时间平移使两通道配准的目的，杂波的徙动程度一致，DPCA算法使杂波得到较好地抑制，从而实现目标检测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种机载外辐射源雷达的杂波抑制方法的流程示意图；
图2为本发明仿真实验中机载外辐射源雷达双基地配置示意图；
图3为本发明仿真实验中机载外辐射源雷达杂波抑制结果示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种机载外辐射源雷达的杂波抑制方法，所述机载外辐射源雷达上设置有参考天线、第一接收天线和第二接收天线，所述参考天线指向辐射源，所述第一接收天线和所述第二接收天线指向观测区，如图1所示，所述方法包括如下步骤：
步骤1，获取机载外辐射源雷达接收到的信号，所述机载外辐射源雷达接收到的信号包括参考信号(即直达波信号)、第一路回波信号、第二路回波信号。
所述参考天线接收到的信号为参考信号，所述第一接收天线接收到的信号为第一路回波信号，所述第二接收天线接收到的信号为第二路回波信号。
在步骤1之前，所述方法还包括场景设置，所述场景设置包括：辐射源设置于所述机载外辐射源雷达接收站的远场作为发射站，所述辐射源用于发射信号；所述两副接收天线的相位中心间距为d，载机平行地面垂直发射站切向匀速直线飞行，载机飞行速度v，所述一副参考天线和所述两副接收天线架设在载机平台上。
步骤2，分别对所述参考信号、所述第一路回波信号、所述第二路回波信号采用相同的准则进行分段，得到多个分段参考信号、多个第一路分段回波信号和多个第二路分段回波信号，所述分段参考信号、所述第一路分段回波信号、所述第二路分段回波信号一一对应。
步骤2具体包括如下子步骤：
(2a)设发射站发射信号的带宽为BW，分段持续时间为Tmax，最大径向速度差为vmax，分段满足Tmax≤c/(BWvmax)；分段后段内为快时间记为tf，段间为慢时间记为tm，分段参考信号记为x(tf，tm)；第一路分段回波信号记为y1(tf，tm)，第二路分段回波信号记为y2(tf，tm)，c为光速；
(2b)以参考天线与发射站距离最近的时刻为起始零时刻，如图2所示，在载机飞到图2中A点的位置时，参考天线和两副接收天线(第一接收天线和第二接收天线)开始接收数据，发射站到参考天线的基线距离在零时刻泰勒展开为：L(t)＝L0+L2t2，其中L0为基线距离泰勒展开的常数项，L2为基线距离泰勒展开时间的二次项系数，此时对应的时延为：τ(t)＝L(t)/c＝τd+bdt2，其中c为光速，τd为参考信号时延在零时刻展开常数项，并且满足τd＝L0/c，bd为泰勒展开二次项系数，并且满足bd＝L2/c，从而得到分段参考信号的表达式x(tf，tm)为：
其中sm(t)是对应第m段的发射基带信号，fc为载波频率，Ad为参考信号幅度；
(2c)假设在观测区内只有一个运动目标，则第一副接收天线的任一第i个静止杂波回波和运动目标回波的时延分别为：τ1ci(t)＝τci+acit+bcit2和τ1t(t)＝τt+att+btt2，其中，τci、aci、bci分别为τ1ci(t)在零时刻泰勒展开的常数项、一次项系数和二次项系数，τt、at、bt分别为τ1t(t)在零时刻泰勒展开的常数项、一次项系数和二次项系数；
第二副接收天线中该静止杂波回波和运动目标回波的时延分别为：τ2ci(t)＝τci+aci(t-Δt)+bci(t-Δt)2和τ2t(t)＝τ′t+a′t(t-Δt)+b′t(t-Δt)2，其中，τci、aci、bci分别为τ2ci在Δt时刻泰勒展开的常数项、一次项系数和二次项系数，τ′t、a′t、b′t分别为τ2t在Δt时刻泰勒展开的常数项、一次项系数和二次项系数；
其中，第二副接收天线中静止杂波回波的回波时延τ2ci(t)在Δt时刻泰勒展开的常数项、一次项系数和二次项系数与τ1ci(t)在零时刻泰勒展开的各系数对应相等，即满足τ1ci(t-Δt)＝τ2ci(t)；
因此，第一路分段回波信号y1(tf，tm)为：
第二路分段回波信号y2(tf，tm)为：
其中y1t(tf，tm)、y2t(tf，tm)分别为第一路分段回波信号中的目标回波信号和第二路分段回波信号中的目标回波信号；y1ci(tf，tm)、y2ci(tf，tm)分别为第一路分段回波信号中第i个杂波回波信号和第二路分段回波信号中第i个杂波回波信号；At、A′t分别第一路分段回波信号中目标回波信号的幅度和第二路分段回波信号中目标回波信号的幅度；Aci为第i个杂波回波信号的幅度。
步骤3，根据第一分段参考信号分别对与其对应的第一路分段回波信号和与其对应的第二路分段回波信号进行距离向压缩，得到第一路分段距离向压缩信号和第二路分段距离向压缩信号，所述第一分段参考信号为所述多个分段参考信号中的任一分段参考信号。
分段后的每段信号可作为一个等效脉冲。
步骤3具体包括：分别对第一路分段回波信号的等效脉冲和第二路分段回波信号的等效脉冲通过匹配滤波实现距离向压缩；第一路分段距离向压缩信号记为R1(tf，tm)、第二路分段距离向压缩信号记为R2(tf，tm)；R1ci(tf，tm)为第一路分段回波信号的第i个杂波回波信号经过距离向压缩后的结果、R2ci(tf，tm)为第二路分段回波信号的第i个杂波回波信号经过距离向压缩后的结果：
其中s′m(t)＝IFFT(|FFT(sm(t))|2)。
步骤4，分别对所述第一路分段距离向压缩信号和所述第二路分段距离向压缩信号进行相位补偿，得到第一路分段相位补偿信号和第二路分段相位补偿信号。
在传统雷达中，偏置相位中心天线原理(DPCA方法)通过在方位向平移Δt使两通道得到配准。补偿相位中心间距带来的慢时间差后，目标由于自身的速度导致两通道的目标分量不同，而静止杂波分量一致，即满足
机载外辐射源雷达由于直达波的徙动，通过慢时间的时延不能保证两通道的静止杂波分量一致，即使杂波对消不彻底，杂波剩余导致检测时虚警概率增大，为了保证慢时间平移后静止杂波在两通道保持一致，需要补偿由于直达波徙动带来的相位差，直达波信号的徙动系数bd可以根据先验知识得到，因此构造相位补偿函数对两通道进行补偿。
步骤4具体包括：
(4a)根据先验知识确定参考信号的徙动系数bd，从而构造相位补偿函数对所述第一路分段距离向压缩信号和所述第二路分段距离向压缩信号进行相位补偿，得到第一路分段相位补偿信号R′1(tf，tm)和第二路分段相位补偿信号R′2(tf，tm)，并且满足R′k(tf，tm)＝Rk(tf，tm)·H(tm)，k＝1或k＝2分别对应第一路分段距离向压缩信号和所述第二路分段距离向压缩信号，则第一路分段相位补偿信号和第二路分段相位补偿信号中第i个杂波回波分量分别表示为：
R′2ci(tf，tm)＝R2ci(tf，tm)·H(tm)
＝AdAcis′m(tf-(τci-τd)-aci(tm-Δt))
exp(-j2πfcaci(tm-Δt))exp(-j2πfc(bci(tm-Δt)2))
(4b)对于单个杂波散射点来说，满足R′1ci(tf，tm-Δt)＝R′2ci(tf，tm)，则第一路分段相位补偿信号和第二路分段相位补偿信号中的杂波分量满足采用偏置相位中心天线原理对消杂波。
步骤5，分别对所述第一路分段相位补偿信号和所述第二路分段相位补偿信号进行通道配准，得到第一路分段配准信号和第二路分段配准信号。
步骤5具体包括：采用偏置相位中心天线原理在距离-慢时间域抑制地面静止杂波，通过慢时间的延时使第一路分段相位补偿信号和所述第二路分段相位补偿信号配准。
步骤6，对多个第一路分段回波信号中的每个第一路分段回波信号和多个第二路分段回波信号中的每个第二路分段回波信号重复执行步骤3至步骤5，得到多个第一路分段配准信号和多个第二路分段配准信号。
步骤7，将所述多个第一路分段配准信号和对应的多个第二路分段配准信号相减，从而抑制杂波保留目标信息。
利用DPCA原理在距离-慢时间域抑制地面静止杂波，通过慢时间的延时使两通道配准，然后对两通道的匹配结果相减，两通道的杂波回波信号徙动程度一致，从而实现地面静止杂波的抑制，保留运动目标信息。I(tf，tm)为两通道配准相减的结果：
I(tf，tm)＝R′1(tf，tm-Δt)-R′2(tf，tm)
对DPCA结果在慢时间维做傅里叶变换得到目标多普勒信息，得到检测结果I(tf，fm)。
下面结合附图2、附图3对本发明的效果做进一步的描述。
图2为本发明实验中机载外辐射源雷达双基地配置示意图。
图3为直接利用DPCA算法和本发明的杂波抑制结果，其中，图3(a)分别为两通道的积累结果，图3(b)为直接利用DPCA算法后分别在距离维和多普勒维的杂波抑制结果，图3(c)为利用本发明中预处理后应用DPCA算法分别在距离维和多普勒维的杂波抑制结果。
1、本发明实验的条件：
本发明实验中信号源的频率为674MHz，带宽为7.6MHz，采样频率为10MHz，积累时间为0.5秒，分段数为1000，每段数据长度为5000，载机飞行速度为200m/s，载机飞行高度和发射站高度分别为2Km和200m，初始基线距离为13Km，地面运动目标的速度为50m/s，杂波的抑制算法分别为直接采用DPCA算法与本说明算法。
2、本发明实验的结果分析：
图(a)分别是第一通道和第二通道的2维分时积累结果，从图中可以看出静止杂波不再分布在零多普勒附近，这是因为载机的运动使静止杂波存在多普勒频率，此时杂波和目标在频率和距离维上重叠，由于静止杂波的强度远远高于目标回波的强度，杂波和噪声的峰值会掩盖目标回波，无法检测到目标。
图(b)是直接应用DPCA算法分别在距离维和多普勒维上得到的检测结果，从图中可以看出经过DPCA算法后，在6.4Km处出现了由目标回波引起的峰值，高出杂波平台4db左右。一方面，这是由于较长的积累时间使目标存在距离徙动，目标能量分散多个距离单元，目标峰值降低。另一方面，直接应用DPCA算法，两通道经过慢时间延时后不能保证杂波一致，导致杂波对消不彻底，杂波剩余使虚警概率增大，降低了杂波附近或杂波间目标的检测概率，随着信杂噪比的减小，目标峰值可能被剩余的杂波所掩盖，影响运动目标的检测。
图(c)是本发明提出的处理方法分别在距离维和多普勒维上得到的检测结果。从图中可以看出在6.4Km处检测出较大的峰值，高出杂波平台9db左右。此时，目标回波的距离徙动仍然存在，但是两通道的预处理使杂波被较大程度地消除，杂波剩余较少，虚警概率降低，有利于目标检测。证明了本发明的方法可以在机载外辐射源雷达下，有效消除静止杂波。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种机载外辐射源雷达的杂波抑制方法，其特征在于，所述机载外辐射源雷达上设置有参考天线、第一接收天线和第二接收天线，所述参考天线指向辐射源，所述第一接收天线和所述第二接收天线指向观测区，所述方法包括如下步骤：
步骤1，获取机载外辐射源雷达接收到的信号，所述机载外辐射源雷达接收到的信号包括参考信号、第一路回波信号、第二路回波信号，所述参考天线接收到的信号为参考信号，所述第一接收天线接收到的信号为第一路回波信号，所述第二接收天线接收到的信号为第二路回波信号；
步骤2，分别对所述参考信号、所述第一路回波信号、所述第二路回波信号采用相同的准则进行分段，得到多个分段参考信号、多个第一路分段回波信号和多个第二路分段回波信号，所述分段参考信号、所述第一路分段回波信号、所述第二路分段回波信号一一对应；
其中，步骤2具体包括如下子步骤：
(2a)设发射站发射信号的带宽为BW，分段持续时间为Tmax，最大径向速度差为vmax，分段满足Tmax≤c/(BWvmax)；分段后段内为快时间记为tf，段间为慢时间记为tm，分段参考信号记为x(tf,tm)；第一路分段回波信号记为y1(tf,tm)，第二路分段回波信号记为y2(tf,tm)，c为光速；
(2b)以参考天线与发射站距离最近的时刻为起始零时刻，发射站到参考天线的基线距离在零时刻泰勒展开为：L(t)＝L0+L2t2，其中L0为基线距离泰勒展开的常数项，L2为基线距离泰勒展开时间的二次项系数，此时对应的时延为：τ(t)＝L(t)/c＝τd+bdt2，其中c为光速，τd为参考信号时延在零时刻展开常数项，并且满足τd＝L0/c，bd为泰勒展开二次项系数，并且满足bd＝L2/c，从而得到分段参考信号的表达式x(tf,tm)为：
<mrow> <mi>x</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>A</mi> <mi>d</mi> </msub> <msub> <mi>s</mi> <mi>m</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>b</mi> <mi>d</mi> </msub> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>m</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中sm(t)是对应第m段发射信号，fc为载波频率，Ad为参考信号幅度；
(2c)假设在观测区内只有一个运动目标，则第一接收天线的任一第i个静止杂波回波和运动目标回波的时延分别为：τ1ci(t)＝τci+acit+bcit2和τ1t(t)＝τt+att+btt2，其中，τci、aci、bci分别为τ1ci(t)在零时刻泰勒展开的常数项、一次项系数和二次项系数，τt、at、bt分别为τ1t(t)在零时刻泰勒展开的常数项、一次项系数和二次项系数；
第二接收天线中该静止杂波回波和运动目标回波的时延分别为：τ2ci(t)＝τci+aci(t-△t)+bci(t-△t)2和τ2t(t)＝τt′+at′(t-△t)+bt′(t-△t)2，其中，τci、aci、bci分别为τ2ci在△t时刻泰勒展开的常数项、一次项系数和二次项系数，τt′、at′、bt′分别为τ2t在△t时刻泰勒展开的常数项、一次项系数和二次项系数；
其中，第二接收天线中静止杂波回波的回波时延τ2ci(t)在△t时刻泰勒展开的常数项、一次项系数和二次项系数与τ1ci(t)在零时刻泰勒展开的各系数对应相等，即满足τ1ci(t-△t)＝τ2ci(t)；
因此，第一路分段回波信号y1(tf,tm)为：
<mfenced open = "" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>y</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>y</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mi>i</mi> </munder> <msub> <mi>y</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>A</mi> <mi>t</mi> </msub> <msub> <mi>s</mi> <mi>m</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mi>t</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>a</mi> <mi>t</mi> </msub> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>a</mi> <mi>t</mi> </msub> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>b</mi> <mi>t</mi> </msub> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>m</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>+</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mi>i</mi> </munder> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>s</mi> <mi>m</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>a</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>a</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>b</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>m</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> 1
第二路分段回波信号y2(tf,tm)为：
<mfenced open = "" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>y</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mi>i</mi> </munder> <msub> <mi>y</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>=</mo> <msup> <msub> <mi>A</mi> <mi>t</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <msub> <mi>s</mi> <mi>m</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>-</mo> <msup> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mi>t</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>-</mo> <msup> <msub> <mi>a</mi> <mi>t</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>t</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <msup> <msub> <mi>a</mi> <mi>t</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>t</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <msup> <msub> <mi>b</mi> <mi>t</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>t</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>+</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mi>i</mi> </munder> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>s</mi> <mi>m</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>a</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>t</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>a</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>t</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>b</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>t</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
其中y1t(tf,tm)、y2t(tf,tm)分别为第一路分段回波信号中的目标回波信号和第二路分段回波信号中的目标回波信号；y1ci(tf,tm)、y2ci(tf,tm)分别为第一路分段回波信号中第i个杂波回波信号和第二路分段回波信号中第i个杂波回波信号；At、At′分别第一路分段回波信号中目标回波信号的幅度和第二路分段回波信号中目标回波信号的幅度；Aci为第i个杂波回波信号的幅度；
步骤3，根据第一分段参考信号分别对与其对应的第一路分段回波信号和与其对应的第二路分段回波信号进行距离向压缩，得到第一路分段距离向压缩信号和第二路分段距离向压缩信号，所述第一分段参考信号为所述多个分段参考信号中的任一分段参考信号；
其中，分段后的每段信号作为一个等效脉冲；
步骤3具体包括：
分别对第一路分段回波信号的等效脉冲和第二路分段回波信号的等效脉冲通过匹配滤波实现距离向压缩；第一路分段距离向压缩信号记为R1(tf,tm)、第二路分段距离向压缩信号记为R2(tf,tm)；R1ci(tf,tm)为第一路分段回波信号的第i个杂波回波信号经过距离向压缩后的结果、R2ci(tf,tm)为第二路分段回波信号的第i个杂波回波信号经过距离向压缩后的结果：
<mfenced open = "" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>I</mi> <mi>F</mi> <mi>F</mi> <mi>T</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mi>F</mi> <mi>F</mi> <mi>T</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mi>x</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;times;</mo> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>n</mi> <mi>j</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mi>F</mi> <mi>F</mi> <mi>T</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>y</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>A</mi> <mi>d</mi> </msub> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msup> <msub> <mi>s</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>a</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>a</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>b</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>b</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>m</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
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其中sm′(t)＝IFFT(|FFT(sm(t))|2)；
步骤4，分别对所述第一路分段距离向压缩信号和所述第二路分段距离向压缩信号进行相位补偿，得到第一路分段相位补偿信号和第二路分段相位补偿信号；
其中，步骤4具体包括：
(4a)根据先验知识确定参考信号的徙动系数bd，从而构造相位补偿函数对所述第一路分段距离向压缩信号和所述第二路分段距离向压缩信号进行相位补偿，得到第一路分段相位补偿信号R1′(tf,tm)和第二路分段相位补偿信号R2′(tf,tm)，并且满足Rk′(tf,tm)＝Rk(tf,tm)·H(tm)，k＝1或k＝2分别对应第一路分段距离向压缩信号和所述第二路分段距离向压缩信号，则第一路分段相位补偿信号和第二路分段相位补偿信号中第i个杂波回波分量分别表示为：
<mfenced open = "" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msup> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>H</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>A</mi> <mi>d</mi> </msub> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msup> <msub> <mi>s</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>a</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>a</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>b</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>m</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
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(4b)对于单个杂波散射点来说，满足R1ci′(tf,tm-△t)＝R2ci′(tf,tm)，则第一路分段相位补偿信号和第二路分段相位补偿信号中的杂波分量满足采用偏置相位中心天线原理对消杂波；
步骤5，分别对所述第一路分段相位补偿信号和所述第二路分段相位补偿信号进行通道配准，得到第一路分段配准信号和第二路分段配准信号；
其中，步骤5具体包括：
采用偏置相位中心天线原理在距离-慢时间域抑制地面静止杂波，通过慢时间的延时使第一路分段相位补偿信号和所述第二路分段相位补偿信号配准；
步骤6，对多个第一路分段回波信号中的每个第一路分段回波信号和多个第二路分段回波信号中的每个第二路分段回波信号重复执行步骤3至步骤5，得到多个第一路分段配准信号和多个第二路分段配准信号；
步骤7，将所述多个第一路分段配准信号和对应的多个第二路分段配准信号相减，从而抑制杂波保留目标信息。
2.根据权利要求1所述的一种机载外辐射源雷达的杂波抑制方法，其特征在于，在步骤1之前，所述方法还包括场景设置，所述场景设置包括：辐射源设置于所述机载外辐射源雷达接收站的远场作为发射站，所述辐射源用于发射信号；所述两副接收天线的相位中心间距为d，载机平行地面垂直发射站切向匀速直线飞行，载机飞行速度v，所述一副参考天线和所述两副接收天线架设在载机平台上。
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