CN109061619A - 一种信号处理的方法、设备及计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种信号处理的方法、设备及计算机存储介质;该方法包括:对接收信号进行二次距离依赖SRD补偿,获得补偿后的接收信号针对具有锥角ψ0的目标,基于发射空间域的形成波束QT以及接收空间域中形成波束QR获取发射‑接收Tx‑Rx空间域变换矩阵B(ψ0);针对目标的速度v0,基于目标的多普勒域周围所形成的QD个通道,获取时域变换矩阵A(v0);基于Tx‑Rx空间域变换矩阵B(ψ0)按照预设的假目标干扰消除策略生成消除后的Tx‑Rx空间域变换矩阵将消除后的Tx‑Rx空间域变换矩阵与时域变换矩阵A(v0)联合后,通过联合后的变换矩阵T(rl,ψ0,v0)对补偿后的接收信号进行降维处理,获得降维后的接收信号;基于降维后的接收信号通过自适应算法生成自适应权向量;基于自适应权向量对降维后的接收信号进行滤波处理,获得滤波后的数据。
Description
技术领域
本发明涉及雷达技术领域,尤其涉及一种信号处理的方法、设备及计算机存储介质。
背景技术
随着电子信息战的迅速发展,战场的电磁环境变得越来越复杂。机载雷达系统作为战场信息获取的重要传感器,面临各种干扰的威胁,这些干扰可以被归类为抑制性干扰和假目标干扰。对于假目标干扰,不仅会提升背景电平值,而且会误导雷达系统跟踪虚假目标,导致雷达跟踪系统饱和。目前,空时自适应处理(STAP,Space-Time AdaptiveProcessing)是机载雷达中的一项关键技术,该技术在假设存在足够的独立同分布杂波样本情况下,能够抑制空时耦合杂波和旁瓣干扰,但对于假目标干扰,STAP会使得雷达性能严重下降。因此,与抑制性干扰相比,假目标干扰更加难以被抑制或识别。
针对假目标干扰,通常采用基于频率分集阵列(FDA,Frequency Diverse Array)的电子扫描阵列新方法。较于传统相控阵,FDA在阵元间采用微小的频率增量,从而能够提供距离和角度依赖的远场方向图。然而,由于FDA的发射方向图是时变的,这使得FDA难以应用于实际的雷达系统。为了利用FDA发射端的特性,目前相关技术中提出将FDA与多输入多输出(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)技术相结合,从而形成频率分集阵列多输入多输出FDA-MIMO技术。这种技术的优势是将波束形成移到接收端,可以获得距离和角度范围内的可控自由度(DOF,Degree Of Freedom)。
对于目前相关的FDA-MIMO技术来说,虽然能有效抑制杂波和假目标干扰,但在出现阵列误差时会降低探测性能;或者,在低信噪比的条件下效果很好,一旦存在强目标,就会遭受严重的信干噪比(SINR,Signal to Interference plus Noise Ratio)损失;或者,利用双脉冲来实现在没有先验知识的情况下抑制假目标干扰,但导致数据率降低,并且也没有考虑地杂波的影响。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明实施例期望提供一种信号处理的方法、设备及计算机存储介质,能够抑制假目标干扰和杂波,并且提高机载雷达针对杂波和干扰的抑制性能。
本发明的技术方案是这样实现的:
第一方面,本发明实施例提供了一种信号处理的方法,所述方法包括:
对接收信号进行二次距离依赖SRD补偿,获得补偿后的接收信号
针对具有锥角ψ0的目标,基于发射空间域的形成波束QT以及接收空间域中形成波束QR获取发射-接收Tx-Rx空间域变换矩阵B(ψ0);
针对所述目标的速度v0,基于所述目标的多普勒域周围所形成的QD个通道,获取时域变换矩阵A(v0);
基于所述Tx-Rx空间域变换矩阵B(ψ0)按照预设的假目标干扰消除策略生成消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵
将所述消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵与所述时域变换矩阵A(v0)联合后,通过联合后的变换矩阵T(rl,ψ0,v0)对所述补偿后的接收信号进行降维处理,获得降维后的接收信号;
基于所述降维后的接收信号通过自适应算法生成自适应权向量;
基于所述自适应权向量对所述降维后的接收信号进行滤波处理,获得滤波后的数据;其中,所述滤波后的数据消除了假目标干扰。
第二方面,本发明实施例提供了一种信号处理设备,所述设备包括:收发天线、存储器和处理器;其中,
所述收发天线,用于进行雷达信号的发送和接收;
所述存储器,用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序;
所述处理器,用于在运行所述计算机程序时,执行第一方面所述资源配置方法的步骤。
第三方面,本发明实施例提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有信号处理程序,所述信号处理程序被至少一个处理器执行时实现第一方面所述信号处理方法的步骤。
本发明实施例提供了一种信号处理的方法、设备及计算机存储介质;通过将发射-接收Tx-Rx空间域变换矩阵消除假目标干扰后与时域变换矩阵联合,并针对联合后的变换矩阵对接收信号进行降维处理后获取自适应权向量,从而基于自适应权向量针对接收信号进行滤波来消除假目标干扰,从而抑制假目标干扰和杂波,提高机载雷达针对杂波和干扰的抑制性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种信号处理的方法流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种虚假目标和真实目标的位置示意图;
图3为相关PD处理和CFAR检测后的信号处理效果示意图;
图4为本发明实施例提供的信号处理效果示意图;
图5为本发明实施例提供的一种信号处理的设备结构示意图。
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。
实施例一
参见图1,其示出了本发明实施例提供的一种信号处理方法,该方法可以包括:
S101:对接收信号进行二次距离依赖(SRD,Secondary Range Dependency)补偿,获得补偿后的接收信号
S102:针对具有锥角ψ0的目标,基于发射空间域的形成波束QT以及接收空间域中形成波束QR获取发射-接收Tx-Rx空间域变换矩阵B(ψ0);
S103:针对所述目标的速度v0,基于所述目标的多普勒域周围所形成的QD个通道,获取时域变换矩阵A(v0);
S104:基于所述Tx-Rx空间域变换矩阵B(ψ0)按照预设的假目标干扰消除策略生成消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵
S105:将所述消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵与所述时域变换矩阵A(v0)联合后,通过联合后的变换矩阵T(rl,ψ0,v0)对所述补偿后的接收信号进行降维处理,获得降维后的接收信号;
S106:基于所述降维后的接收信号通过自适应算法生成自适应权向量;
S107:基于所述自适应权向量对所述降维后的接收信号进行滤波处理,获得滤波后的数据;其中,所述滤波后的数据消除了假目标干扰。
基于图1所示的技术方案,通过将发射-接收Tx-Rx空间域变换矩阵消除假目标干扰后与时域变换矩阵联合,并针对联合后的变换矩阵对接收信号进行降维处理后获取自适应权向量,从而基于自适应权向量针对接收信号进行滤波来消除假目标干扰,从而抑制假目标干扰和杂波,提高机载雷达针对杂波和干扰的抑制性能。
针对图1所示的技术方案,在一种可能的实现方式中,S101所述的对接收信号进行二次距离依赖SRD补偿,获得补偿后的接收信号包括:
基于预设的雷达回波模型,确定所述接收信号xl的组成如式1所示:
xl=xtar,l+xclu,l+xdec,l+xn,l (1)
其中,xtar,l为所述接收信号xl中的目标回波部分,xclu,l为所述接收信号xl中的杂波部分,xdec,l为所述接收信号xl中的假目标干扰的回波部分,xn,l为所述接收信号xl中第一个距离门的噪声部分;
根据SRD取决于距离这一性质,利用发射空间域中第l个距离单元的补偿矢量bT(rl)=[1,e-j4πΔfrl/c,…,e-j4πΔfrl(M-1)/c]T按照式2对所述接收信号进行补偿,获得补偿后的接收信号
其中,j表示虚部符号;Δf表示频率步进量;rl表示待检测距离门的主值距离;T表示向量转置运算符;diag()表示构造对角矩阵运算符;1N、1K分别表示N维和K维的单位矩阵;符号为克罗内克积Kronecker运算符;上标H表示共轭转置运算符。
针对图1所示的技术方案,在一种可能的实现方式中,通过SRD补偿之后,考虑到目标与距离无关,因此,可以获得Tx-Rx空间域中对应于锥角ψ0的变换矩阵,基于此,S102所述的针对具有锥角ψ0的目标,基于发射空间域的形成波束QT以及接收空间域中形成波束QR获取发射-接收Tx-Rx空间域变换矩阵B(ψ0),包括:
针对具有锥角ψ0的目标,基于发射空间域中形成波束QT确定QT对应的变换矩阵BT(ψ0)为BT(ψ0)=[sT(0,ψ0),sT(0,ψ1),…,sT(0,ψQT-1)];其中,sT(0,ψQT-1)表示发射导向矢量;
针对具有锥角ψ0的目标,基于接收空间域中形成波束QR确定QR对应的变换矩阵BR(ψ0)为BR(ψ0)=[sR(ψ0),sR(ψ1),…,sR(ψQR-1)];其中,sR(ψQR-1)表示接收导向矢量;
根据BT(ψ0)和BR(ψ0)之间的克罗内克积确定发射-接收Tx-Rx空间域变换矩阵
针对图1所示的技术方案,在一种可能的实现方式中,考虑速度为v0的目标周围QD个通道是在多普勒域中形成的,因此,S103中所述的针对所述目标的速度v0,基于所述目标的多普勒域周围所形成的QD个通道,获取时域变换矩阵A(v0),包括:
基于速度为v0的目标周围QD个通道在多普勒域中形成这一性质,确定所述时域变换矩阵其中,q表示时域窗向量;表示时间导向矢量。
针对图1所示的技术方案,在一种可能的实现方式中,S104所述的基于所述Tx-Rx空间域变换矩阵B(ψ0)按照预设的假目标干扰消除策略生成消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵包括:
利用真实目标、杂波和假目标干扰在Tx-Rx空间域频率不同这一性质,确定假目标干扰样本的协方差矩阵Rdec,rl;
将所述假目标干扰样本的协方差矩阵Rdec,rl的逆矩阵左乘所述Tx-Rx空间域变换矩阵B(ψ0),获得所述消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵
在该实现方式中,所述利用真实目标、杂波和假目标干扰在Tx-Rx空间域频率不同这一性质,确定假目标干扰样本的协方差矩阵Rdec,rl,包括:
基于脉冲多普勒(PD,Pulse-Doppler)处理将补偿后的接收信号转换到距离-多普勒域,获得针对具有锥角ψ0的目标在第个多普勒通道的第l个距离门的输出如下式所示:
其中,表示所述目标与第个多普勒通道对应的径向速度,表示多普勒通道总数目,符号“*”表示哈达马积hadamard运算符,TP表示脉冲的重复周期;
根据恒定虚警率(CFAR,Constant False-Alarm Rate)检测到的目标的坐标集合其中,ξ=TZ是目标阈值,Z是平均背景功率,T是虚警率;
基于主瓣杂波与真实目标具有相同的Tx-Rx频谱,确定所述检测到的目标的坐标集合中滤除受到主瓣杂波污染的样本所在的多普勒通道数的估计范围如下式所示:
其中,Δψ=cos-1(8/Ne)表示合成波束图的第二零点之间的角度间隔,表示半波长等价元素的数量,符号表示对X向上取整运算,符号表示对X向下取整运算;
确定第个多普勒通道的Tx-Rx数据矢量如式3所示:
定义Z=[z1,z2,…,zI]为无主瓣杂波干扰的样本,
基于Z中包含真实的样本并且真实目标与假目标干扰在空间谱中具有不同的斜率,定义新的样本矩阵Z′=[z′1,z′2,…,z′I′],并且所述新的样本矩阵中的元素z′i′如式4所示:
其中,fT表示发射频率,fR表示接收频率,表示目标的空间谱斜率,表示i个候选样本的Tx-Rx空间谱,β表示检测阈值,fmin,fmax分别是感兴趣的空间频率区域的下限和上限;
基于式3和式4对假目标干扰的协方差矩阵进行估计,获得所述假目标干扰的协方差矩阵估计值
基于获取假目标干扰样本的协方差矩阵如下所示:
需要说明的是,对于本实现方式的具体实现,在获取到所述假目标干扰样本的协方差矩阵Rdec,rl后,可以通过获得所述消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵
针对图1所示的技术方案,在一种可能的实现方式中,S105中所述的将所述消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵与所述时域变换矩阵A(v0)联合后,通过联合后的变换矩阵T(rl,ψ0,v0)对所述补偿后的接收信号进行降维处理,获得降维后的接收信号,包括:
根据A(v0)以及确定联合后的变换矩阵T(rl,ψ0,v0);
根据所述补偿后的接收信号T(rl,ψ0,v0)以及确定所述降维后的接收信号
针对图1所示的技术方案,在一种可能的实现方式中,S106所述的基于所述降维后的接收信号通过自适应算法生成自适应权向量,包括:
根据所述降维后的接收信号以及下式生成自适应权向量w:
其中,表示估计的降维的协方差矩阵,L表示脉冲总数;表示降维的导向矢量。
基于上述实现方式,对于S107,具体可以通过来实现对所述降维后的接收信号进行滤波处理,从而获得滤波后的数据
对于图1所示实施例的技术方案,其技术效果可通过以下仿真实验说明。
仿真实验参数设置如下:雷达天线采用16行×16列的平面阵列,收发阵元间距都为0.1m;载波频率1.5GHz;在同一个相干脉冲重复间隔内发射32个相干积累脉冲,脉冲重复频率是3kHz,频率增量为500Hz;杂噪比CNR是40dB;载机高度6000m,水平匀速飞行,速度为100m/s;地球半径为6378km
仿真实验条件设置如下:战场上存在2个干扰信号和5个真实目标,每个干扰信号产生20个假目标,并随机分配距离-多普勒参数。真实目标的角度都为90°,信噪比SNR都为5dB,距离分别为101.7km,103.2km,106.1km,116.9km,139.5km。主瓣假目标干扰角度为90°,SNR为40dB,距离为210km。旁瓣假目标干扰角度为80°,SNR为50dB,距离为240km。
基于上述仿真实验参数以及条件,参见图2,其示出了真实目标、杂波和假目标干扰在距离-多普勒图中的位置。设定相对增益误差是一个真实的高斯随机变量,其平均值为零,标准偏差为10%,相位误差是均匀分布的随机变量。
首先,目标经PD处理和CFAR检测之后如图3所示,可以看到,一些虚假目标位于主瓣杂波区和旁瓣杂波区。
其次,对于图1所示的技术方案,根据真实目标、杂波和假目标干扰的多普勒频率从检测到的样本中去除主瓣杂波干扰样本,然后评估候选干扰样本的Tx-Rx空间谱,排除主瓣杂波污染的样本;对比SRD补偿之后和未补偿的目标Tx-Rx Capon频谱,排除真实目标干扰的样本,获得期望的假目标干扰样本;之后做出目标样本Tx-Rx自适应波束图,主瓣响应失真,目标信号可以得到很好的保留,有效地滤除了假目标干扰。参见图4,通过图1所示的技术方案进行处理后的检测结果图,可以看出,消除了主瓣和旁瓣欺骗式干扰,只保留了真实的目标。CFAR检测结果表明,只有5个真正的目标被检测到,虚假目标造成的误报大大减少。
通过上述仿真实验可以看出,本发明实施例所提供的信号处理方法,通过将发射-接收Tx-Rx空间域变换矩阵消除假目标干扰后与时域变换矩阵联合,并针对联合后的变换矩阵对接收信号进行降维处理后获取自适应权向量,从而基于自适应权向量针对接收信号进行滤波来消除假目标干扰,从而抑制假目标干扰和杂波,提高机载雷达针对杂波和干扰的抑制性能。
实施例二
基于实施例一相同的发明构思,如果上述方案能够以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中,基于这样的理解,本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或processor(处理器)执行本实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
因此,本实施例提供了一种计算机存储介质,该计算机存储介质存储有接入控制的程序,所述接入控制的程序被至少一个处理器执行时实现上述图1所示的技术方案中所述方法的步骤。
实施例三
基于实施例一相同的发明构思,参见图5,其示出了本发明实施例提供的一种信号处理设备50的具体硬件结构,包括:收发天线501、存储器502和处理器503;各个组件通过总线系统504耦合在一起。可理解,总线系统504用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统504除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图5中将各种总线都标为总线系统504。其中,收发天线501,用于在与其他外部网元之间进行收发信息过程中,信号的接收和发送;
存储器502,用于存储能够在处理器503上运行的计算机程序;
处理器503,用于在运行所述计算机程序时,执行:
对接收信号进行二次距离依赖SRD补偿,获得补偿后的接收信号
针对具有锥角ψ0的目标,基于发射空间域的形成波束QT以及接收空间域中形成波束QR获取发射-接收Tx-Rx空间域变换矩阵B(ψ0);
针对所述目标的速度v0,基于所述目标的多普勒域周围所形成的QD个通道,获取时域变换矩阵A(v0);
基于所述Tx-Rx空间域变换矩阵B(ψ0)按照预设的假目标干扰消除策略生成消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵
将所述消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵与所述时域变换矩阵A(v0)联合后,通过联合后的变换矩阵T(rl,ψ0,v0)对所述补偿后的接收信号进行降维处理,获得降维后的接收信号;
基于所述降维后的接收信号通过自适应算法生成自适应权向量;
基于所述自适应权向量对所述降维后的接收信号进行滤波处理,获得滤波后的数据;其中,所述滤波后的数据消除了假目标干扰。
可以理解,本发明实施例中的存储器502可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM,DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM,DRRAM)。本文描述的系统和方法的存储器502旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
而处理器503可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器503中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器503可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器502,处理器503读取存储器502中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解的是,本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现,处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits,ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing,DSP)、数字信号处理设备(DSP Device,DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice,PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现,可通过执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
具体来说,信号处理设备50中的处理器503还配置为运行所述计算机程序时,执行前述实施例一中所述方法的步骤,这里不再进行赘述。
需要说明的是:本发明实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
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 (10)
1.一种信号处理的方法,其特征在于,所述方法包括:
对接收信号进行二次距离依赖SRD补偿,获得补偿后的接收信号
针对具有锥角ψ0的目标,基于发射空间域的形成波束QT以及接收空间域中形成波束QR获取发射-接收Tx-Rx空间域变换矩阵B(ψ0);
针对所述目标的速度v0,基于所述目标的多普勒域周围所形成的QD个通道,获取时域变换矩阵A(v0);
基于所述Tx-Rx空间域变换矩阵B(ψ0)按照预设的假目标干扰消除策略生成消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵
将所述消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵与所述时域变换矩阵A(v0)联合后,通过联合后的变换矩阵T(rl,ψ0,v0)对所述补偿后的接收信号进行降维处理,获得降维后的接收信号;
基于所述降维后的接收信号通过自适应算法生成自适应权向量;
基于所述自适应权向量对所述降维后的接收信号进行滤波处理,获得滤波后的数据;其中,所述滤波后的数据消除了假目标干扰。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述对接收信号进行二次距离依赖SRD补偿,获得补偿后的接收信号包括:
基于预设的雷达回波模型,确定所述接收信号xl的组成如式1所示:
xl=xtar,l+xclu,l+xdec,l+xn,l (1)
其中,xtar,l为所述接收信号xl中的目标回波部分,xclu,l为所述接收信号xl中的杂波部分,xdec,l为所述接收信号xl中的假目标干扰的回波部分,xn,l为所述接收信号xl中第一个距离门的噪声部分;
根据SRD取决于距离这一性质,利用发射空间域中第l个距离单元的补偿矢量按照式2对所述接收信号进行补偿,获得补偿后的接收信号
其中,j表示虚部符号;Δf表示频率步进量;rl表示待检测距离门的主值距离;T表示向量转置运算符;diag()表示构造对角矩阵运算符;1N、1K分别表示N维和K维的单位矩阵;符号为克罗内克积Kronecker运算符;上标H表示共轭转置运算符。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对具有锥角ψ0的目标,基于发射空间域的形成波束QT以及接收空间域中形成波束QR获取发射-接收Tx-Rx空间域变换矩阵B(ψ0),包括:
针对具有锥角ψ0的目标,基于发射空间域中形成波束QT确定QT对应的变换矩阵BT(ψ0)为其中,表示发射导向矢量;
针对具有锥角ψ0的目标,基于接收空间域中形成波束QR确定QR对应的变换矩阵BR(ψ0)为其中,表示接收导向矢量;
根据BT(ψ0)和BR(ψ0)之间的克罗内克积确定发射-接收Tx-Rx空间域变换矩阵
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对所述目标的速度v0,基于所述目标的多普勒域周围所形成的QD个通道,获取时域变换矩阵A(v0),包括:
基于速度为v0的目标周围QD个通道在多普勒域中形成这一性质,确定所述时域变换矩阵其中,q表示时域窗向量;表示时间导向矢量。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述Tx-Rx空间域变换矩阵B(ψ0)按照预设的假目标干扰消除策略生成消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵包括:
利用真实目标、杂波和假目标干扰在Tx-Rx空间域频率不同这一性质,确定假目标干扰样本的协方差矩阵Rdec,rl;
将所述假目标干扰样本的协方差矩阵Rdec,rl的逆矩阵左乘所述Tx-Rx空间域变换矩阵B(ψ0),获得所述消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵
6.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述利用真实目标、杂波和假目标干扰在Tx-Rx空间域频率不同这一性质,确定假目标干扰样本的协方差矩阵Rdec,rl,包括:
基于脉冲多普勒PD处理将补偿后的接收信号转换到距离-多普勒域,获得针对具有锥角ψ0的目标在第个多普勒通道的第l个距离门的输出如下式所示:
其中,表示所述目标与第个多普勒通道对应的径向速度,表示多普勒通道总数目,符号“*”表示哈达马积hadamard运算符,TP表示脉冲的重复周期;
根据恒定虚警率CFAR检测到的目标的坐标集合其中,ξ=TZ是目标阈值,Z是平均背景功率,T是虚警率;
基于主瓣杂波与真实目标具有相同的Tx-Rx频谱,确定所述检测到的目标的坐标集合中滤除受到主瓣杂波污染的样本所在的多普勒通道数的估计范围如下式所示:
其中,Δψ=cos-1(8/Ne)表示合成波束图的第二零点之间的角度间隔,表示半波长等价元素的数量,符号表示对X向上取整运算,符号表示对X向下取整运算;
确定第个多普勒通道的Tx-Rx数据矢量如式3所示:
定义Z=[z1,z2,…,zI]为无主瓣杂波干扰的样本,
基于Z中包含真实的样本并且真实目标与假目标干扰在空间谱中具有不同的斜率,定义新的样本矩阵Z′=[z′1,z′2,…,z′I′],并且所述新的样本矩阵中的元素z′i′如式4所示:
其中,fT表示发射频率,fR表示接收频率,表示目标的空间谱斜率,表示i个候选样本的Tx-Rx空间谱,β表示检测阈值,fmin,fmax分别是感兴趣的空间频率区域的下限和上限;
基于式3和式4对假目标干扰的协方差矩阵进行估计,获得所述假目标干扰的协方差矩阵估计值
基于获取假目标干扰样本的协方差矩阵如下所示:
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述消除后的Tx-Rx空间域变换矩阵与所述时域变换矩阵A(v0)联合后,通过联合后的变换矩阵T(rl,ψ0,v0)对所述补偿后的接收信号进行降维处理,获得降维后的接收信号,包括:
根据A(v0)以及确定联合后的变换矩阵T(rl,ψ0,v0);
根据所述补偿后的接收信号T(rl,ψ0,v0)以及确定所述降维后的接收信号
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述降维后的接收信号通过自适应算法生成自适应权向量,包括:
根据所述降维后的接收信号以及下式生成自适应权向量w:
其中,表示估计的降维的协方差矩阵,L表示脉冲总数;表示降维的导向矢量。
9.一种信号处理设备,其特征在于,所述设备包括:收发天线、存储器和处理器;其中,
所述收发天线,用于进行雷达信号的发送和接收;
所述存储器,用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序;
所述处理器,用于在运行所述计算机程序时,执行权利要求1至9任一项所述资源配置方法的步骤。
10.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有信号处理程序,所述信号处理程序被至少一个处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述信号处理方法的步骤。
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