CN113504519B - 一种针对机载三维立体阵列雷达的杂波秩估计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种针对机载三维立体阵列雷达的杂波秩估计方法，所述方法包括：针对所述三维立体阵列，建立杂波信号模型；基于所述杂波信号模型，计算所述三维立体阵列的三维等效孔径信息，所述三维等效孔径信息中包括：X轴有效孔径长度、Y轴有效孔径长度和Z轴有效孔径长度；根据所述三维等效孔径信息，计算分辨格信息，所述分辨格信息包括：分辨格长度信息和分辨格形状信息；获取所述杂波信号的三维空间频率范围信息；分析所述分辨格长度信息与所述三维空间频率范围信息之间的大小关系；根据分析结果，估计杂波秩的数值。本发明能够有效、准确、快速地进行杂波秩估计。

Description

一种针对机载三维立体阵列雷达的杂波秩估计方法
技术领域
本发明属于雷达信号处理领域，具体涉及一种针对机载三维立体阵列雷达的杂波秩估计方法。
背景技术
杂波抑制是机载雷达进行有效目标检测的一项重要任务，而杂波秩是进行杂波抑制所需的关键参数。所述杂波秩，又称杂波自由度，反映了杂波的复杂程度，当杂波秩越大时，意味着需要对更多的自由度进行杂波抑制。
现有技术中，通常针对杂波秩估计的方法仅适用于规整线阵雷达或平面线阵雷达，没有针对三维立体结构阵列雷达进行杂波估计的方法。具体的，现有技术中，一种是采用Brennan准则进行杂波估计，所述Brennan准则仅适用于工作在正侧视模式下的均匀线阵的情况，对于三维立体结构的阵列来说并不适用；另一种采用是孔径带宽积理论的思想，把运动阵列的空时采样等效为静止阵列的空域采样，而当空时采样投影到等效阵列孔径为均匀的、周期性的样本时，重叠的等效采样点可认为是一个单一的有效样本，此时杂波秩不会超过系统自由度，这种方法仅适用于连续观测孔径以及均匀采样情况，或者，阵元等间隔排列且阵元间距不大于奈奎斯特采样间隔的情况。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种针对机载三维立体阵列雷达的杂波秩估计方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种针对机载三维立体阵列雷达的杂波秩估计方法，其特征在于，所述方法包括：针对所述三维立体阵列，建立杂波信号模型；基于所述杂波信号模型，计算所述三维立体阵列的三维等效孔径信息，所述三维等效孔径信息中包括：X轴有效孔径长度、Y轴有效孔径长度和Z轴有效孔径长度；根据所述三维等效孔径信息，计算分辨格信息，所述分辨格信息包括：分辨格长度信息和分辨格形状信息；获取所述杂波信号的三维空间频率范围信息；分析所述分辨格长度信息与所述三维空间频率范围信息之间的大小关系；根据分析结果，估计杂波秩的数值。
在本发明的一个实施例中，所述三维立体阵列中包括多个子阵列，所有所述子阵列对应有总位置坐标信息，每个所述子阵列对应有子位置坐标，所述三维立体阵列对应有相位参考点坐标信息，所述杂波信号模型对应有多个杂波块，每个所述杂波块对应有地面位置坐标。
在本发明的一个实施例中，所述针对所述三维立体阵列，建立杂波信号模型包括：根据所述总位置坐标信息和所述相位参考点坐标信息，计算每个子阵列对应的相位中心坐标信息；根据每个子阵列在预设时刻的所述子位置坐标与所述杂波块对应的地面位置坐标之间的位置关系，计算斜距历程；基于所述斜距历程，获取距离走动项；获取所述三维立体阵列在一发多收工作模式下对应的回波信号延迟信息；根据所述回波信号延迟信息，确定所述杂波信号模型。
本发明的有益效果：
本发明能够针对机载三维立体阵列雷达，进行有效、准确、快速地杂波秩估计，并且本发明不受限于阵列结构，对于任意结构的阵列雷达均适用。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种针对机载三维立体阵列雷达的杂波秩估计方法流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种总位置坐标信息示意图；
图3是本发明实施例提供的一种子位置坐标与地面位置坐标之间的位置关系示意图；
图4是本发明实施例提供的仿真实验一的杂波特征谱和杂波秩估计结果示意图；
图5是本发明实施例提供的仿真实验二的杂波特征谱和杂波秩估计结果示意图；
图6是本发明实施例提供的仿真实验三的杂波特征谱和杂波秩估计结果；
图7是本发明实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种针对机载三维立体阵列雷达的杂波秩估计方法流程示意图，所述方法包括：
步骤1、针对所述三维立体阵列，建立杂波信号模型。
可选的，所述三维立体阵列中包括多个子阵列，所有所述子阵列对应有总位置坐标信息，每个所述子阵列对应有子位置坐标，所述三维立体阵列对应有相位参考点坐标信息，所述杂波信号模型对应有多个杂波块，每个所述杂波块对应有地面位置坐标。
三维立体阵列雷达中的各子阵列位于载机侧面，从机头分布至机尾，为便于分析，通常将载机机身近似成椭圆柱面，椭圆柱长轴两端分别为机头和机尾位置，以椭圆长轴为X轴，短轴为Y轴，椭圆柱面高线为Z轴建立全局直角坐标系，参见图2是本发明实施例提供的一种总位置坐标信息示意图，所有所述子阵列，即三维立体阵列，对应有总位置坐标信息，每个所述子阵列对应有子位置坐标。
所述相位参考点指椭圆柱面高线中点轨迹形成的椭圆中心，在图2中，所述相位参考点对应有坐标信息。考虑到载机机身遮挡和机尾高度对子阵列布设的限制，各子阵列从机头至机尾沿图2所示的椭圆轨迹等圆心角分布。机载三维立体阵列各子阵列之间不仅具有沿航迹基线，还存在垂直航迹基线。
在建立杂波信号模型时，通常会根据距离分辨率和多普勒分辨率将地面杂波划分为多个杂波块，每个杂波块之间相互独立，阵列接收的杂波信号为波束照射范围内所有杂波块回波的叠加，则所述杂波信号模型对应有多个杂波块，每个所述杂波块对应有地面位置坐标。
可选的，所述步骤1包括：
步骤11、根据所述总位置坐标信息和所述相位参考点坐标信息，计算每个子阵列对应的相位中心坐标信息。
所述子阵列对应的相位中心坐标信息指的是相对于所述相位参考点坐标信息的坐标信息。
第i个子阵列对应的相位中心位置坐标为Pi＝[xi,yi,zi]T，所述xi、yi和zi，表示为：
其中，a为椭圆半长轴，b为椭圆半短轴，αy为全局直角坐标系绕y轴的旋转角，αz为各子阵列在X'OY面相对于相位参考点的旋转角。
步骤12、根据每个子阵列在预设时刻的所述子位置坐标与所述杂波块对应的地面位置坐标之间的位置关系，计算斜距历程。
参见图3是本发明实施例提供的一种子位置坐标与地面位置坐标之间的位置关系示意。
当载机沿正X轴方向飞行，载机高度为H，载机速度为va，第l个距离门内第c(c＝1,2,...,Nc)个杂波块的方位角为俯仰角为θl,c，其相对于阵列的空间锥角记为ψcone，且有/>设杂波块到相位参考点的斜距为R，R0表示杂波块到阵列的最近距离，x0表示其方位向坐标，y0表示杂波块到阵列的最近距离在Y轴的投影。将每个子阵列看做独立的空域通道，子阵列个数记为P，相干积累脉冲数为K。
设杂波块对应的地面位置坐标为(x0,y0,-H)，第p个子阵列在t时刻的子位置坐标为(xp+vat,yp,zp)，该子阵列与杂波散射单元的斜距历程记为Rp(t),p＝1,...,P，则Rp(t)可表示为：
对上式进行泰勒展开：
其中，为杂波块到相位参考点的斜距历程。
所述距离历程指的是每个子阵列在t时刻(预设时刻)的子位置坐标与杂波块对应的地面位置坐标之间的距离函数。
步骤13、基于所述斜距历程，获取距离走动项。
所述斜距历程中包括距离弯曲项和距离走动项，距离走动项是对斜距历程进行泰勒展开后关于时间t的一次项，距离弯曲项是对斜距历程进行泰勒展开后关于时间t的二次项。
对于短时空时自适应处理，可以忽略距离弯曲项，只保留距离走动项，则斜距历程可简写为：
由图3可得：
因此，各子阵列在t时刻的子位置坐标与杂波块的地面位置坐标的斜距历程可进一步表示为：
步骤14、获取所述三维立体阵列在一发多收工作模式下对应的回波信号延迟信息。
所述一发多收工作模式指的是单个子阵列发射信号，所有子阵列接收回波信号的工作模式。
计算雷达在一发多收工作模式下的回波信号时间延迟：
其中，RT(t)为发射子阵列在t时刻的子位置与杂波块对应的地面位置之间的距离，RR(t)为接收子阵列在t时刻的位置与杂波散射单元的地面位置之间的距离，c为光速。
此时，回波信号的时间延迟划分为两部分，其中，对应空域波程差的时间延迟，(2vatcosψcone)/c对应载机运动的时间延迟。
步骤15、根据所述回波信号延迟信息，确定所述杂波信号模型。
将计算得到的回波信号时间延迟代入回波信号中，可得到机载三维立体阵列接收的杂波空-时域联合信号模型，即，杂波信号模型。
以第p个子阵列接收第k个脉冲的杂波信号为例，可按照下式计算：
步骤2、基于所述杂波信号模型，计算所述三维立体阵列的三维等效孔径信息，所述三维等效孔径信息中包括：X轴有效孔径长度、Y轴有效孔径长度和Z轴有效孔径长度。
将公式(8)改写为公式(9)：
由此可得第1个子阵列接收第1个脉冲的等效子阵列子位置坐标为第p个子阵列接收第k个脉冲的等效子阵列位置坐标为/>
将第P个子阵列接收第K个脉冲的等效子阵列位置坐标与第1个子阵列接收第1个脉冲的等效子阵列位置坐标相减即可获得机载三维立体阵列的三维等效孔径信息。
其中，X轴有效孔径长度为：
Y轴有效孔径长度为：
Dy＝yP-y1 (11)
Z轴有效孔径长度为：
Dz＝zP-z1 (12)
步骤3、根据所述三维等效孔径信息，计算分辨格信息，所述分辨格信息包括：分辨格长度信息和分辨格形状信息。
可选的，所述分辨格长度信息包括X轴分辨格长度信息、Y轴分辨格长度信息和Z轴分辨格长度信息。
对于三维立体阵列，分辨格的形状为三维立方体，分辨格X轴分辨格长度信息为1/Dx，分辨格Y轴分辨格长度信息为1/Dy，分辨格Z轴分辨格长度信息为1/Dz。
所述分辨格是指等效孔径在空间频率域内的可分辨单元。对杂波信号协方差矩阵做特征分解后的第i个特征值λi表示杂波功率谱P(fs)在空间频率域内第i个分辨格的功率，当分辨格内包含杂波信号时，其功率将大于噪声功率，此分辨格对应的特征值为大特征值，因此，杂波信号在整个空间频率域内所占据的分辨格的数目即为杂波秩。
所述分辨格的大小和形状均由等效孔径决定。三维等效孔径对应的分辨格为立方体，其体积为阵列在X轴、Y轴和Z轴的有效孔径长度之积的倒数。二维等效孔径对应的分辨格为矩形，其面积为阵列在两维有效孔径面积的倒数。一维等效孔径对应的分辨格退化为线段，其长度为阵列在一维有效孔径长度的倒数。
步骤4、获取所述杂波信号的三维空间频率范围信息。
可选的，所述步骤4，包括：
步骤41、根据所述总位置坐标信息，计算杂波信号的归一化空间频率。
三维立体阵列的几何结构特点使得接收杂波信号空间频率在三维空间分布，可分解为X、Y和Z轴三个方向分量，三维立体阵列杂波信号的归一化空间频率表示为：
其中，fsx、fsy和fsz分别为三维立体阵列杂波的归一化空间频率沿X轴、Y轴、Z轴的分量，θ为俯仰角，是指阵列与杂波块的斜距与其在水平面上的投影在铅垂面上的夹角，为方位角，是指阵列到杂波块在水平面上的投影与X轴方向的夹角。
三维立体阵列的杂波信号空间频率的fsx、fsy和fsz三种分量满足：
因此，三维立体阵列的杂波信号空间频率范围在以1/λ为半径的球面分布，空间频率范围Bs在X、Y、Z三个方向的投影分别记做Bsx、Bsy和Bsz。
步骤42、基于所述归一化空间频率，分别计算所述杂波信号沿X轴、Y轴和Z轴的空间频率范围信息。
可选的，所述三维立体阵列对应有波束范围，所述波束范围中包括最大俯仰角和最小俯仰角，所述最大俯仰角信息对应有杂波信号的最大空间频率值，所述最小俯仰角信息对应有杂波信号的最小空间频率值。
可选的，所述步骤42，包括：
所述步骤421、将X轴方向的最大空间频率值与最小空间频率值之间的差值，确定为X轴空间频率范围信息。
杂波信号沿X轴的空间频率范围为Bsx＝fsxmax-fsxmin＝2cosθ/λ。
所述步骤422、将Y轴方向的最大空间频率值与最小空间频率值之间的差值，确定为Y轴空间频率范围信息。
杂波信号沿Y轴的空间频率范围为Bsy＝fsymax-fsymin＝cosθ/λ。
所述步骤423、将Z轴方向的最大空间频率值与最小空间频率值之间的差值，确定为Z轴空间频率范围信息。
杂波信号沿Z轴的空间频率范围为Bsz＝fszmax-fszmin＝(sinθmax-sinθmin)/λ，其中，θmax和θmin分别为三维立体阵列波束范围的最大和最小俯仰角。
步骤5、分析所述分辨格长度信息与所述三维空间频率范围信息之间的大小关系。
可选的，所述分辨格长度信息包括：X轴分辨格长度信息、Y轴分辨格长度信息和Z轴分辨格长度信息。
可选的，所述步骤5，包括：
步骤51、分析所述X轴分辨格长度信息与X轴空间频率范围信息之间的大小关系。
步骤52、分析所述Y轴分辨格长度信息与Y轴空间频率范围信息之间的大小关系。
步骤53、分析所述Z轴分辨格长度信息与Z轴空间频率范围信息之间的大小关系。
步骤6、根据分析结果，估计杂波秩的数值。
可选的，所述步骤6，包括：
步骤61、当所述三维空间频率范围信息小于所述分辨格长度信息时，则确定杂波秩的值不变。
可选的，所述步骤61，包括：
步骤611、当X轴空间频率范围信息小于X轴分辨格长度信息时，则确定X轴方向杂波秩的值不变。
若杂波沿X轴的空间频率范围小于X轴的分辨格长度，即，Bsx＜1/Dx时，则沿X轴有效孔径长度中杂波秩数目不会增加，即，确定X轴杂波秩的值不变，不影响总的杂波秩值。
步骤612、当Y轴空间频率范围信息小于Y轴分辨格长度信息时，则确定Y轴方向杂波秩的值不变。
若杂波沿Y轴的空间频率范围小于Y轴的分辨格长度，即，Bsy＜1/Dy时，则沿Y轴有效孔径长度中杂波秩数目不会增加，即，确定Y轴杂波秩的值不变，不影响总的杂波秩值。
步骤613、当Z轴空间频率范围信息小于Z轴分辨格长度信息时，则确定Z轴方向杂波秩的值不变。
若杂波沿Z轴的空间频率范围小于Z轴的分辨格长度，即，Bsz＜1/Dz时，则沿Z轴有效孔径长度中杂波秩数目不会增加，即，确定Z轴杂波秩的值不变，不影响总的杂波秩值。
步骤62、当所述三维空间频率范围信息大于所述分辨格长度信息时，则根据所述三维等效孔径信息，确定杂波秩的值。
当所述三维空间频率范围信息大于所述分辨格长度信息时，杂波秩的值与三维等效孔径信息有关。
可选的，所述步骤62，包括：
步骤621、根据所述三维等效孔径信息，计算所述三维空间频率范围信息对应的分辨格数目，其中，所述分辨格数目包括X轴分辨格数目、Y轴分辨格数目和Z轴分辨格数目。
当所述三维空间频率范围信息大于所述X轴分辨格长度信息时，即Bsx＞1/Dx时，则沿X轴方向的观测贡献自由度，杂波秩数与X轴的有效孔径长度有关，同理，杂波秩数与Y轴和Z轴的有效孔径长度有关。
杂波信号的空间频率范围分别在X轴所占据的分辨格数目为：
杂波信号的空间频率范围分别在Y轴所占据的分辨格数目为：
杂波信号的空间频率范围分别在Z轴所占据的分辨格数目为：
其中，int(·)函数表示向下取整数。
步骤622、将所述X轴分辨格数目、所述Y轴分辨格数目和所述Z轴分辨格数目的和值，确定为杂波秩的值。
将杂波在在X轴、Y轴和Z轴所占据的分辨格个数相加，即可获得三维立体阵列的杂波秩的值，表示为：
综上，本发明能够针对机载三维立体阵列雷达，进行有效、准确、快速地杂波秩估计，并且本发明不受限于阵列结构，对于任意结构的阵列雷达均适用。
通过仿真及其结果对本发明的杂波秩估计效果进行说明：
仿真实验一：
首先考察X轴孔径对杂波秩的影响，参见图4是本发明实施例提供的仿真实验一的杂波特征谱和杂波秩估计结果示意图，图4中阵列为均匀阵列，X轴孔径不同。
仿真参数：两种阵列的阵元数均为12，阵元间距分别为d＝0.15m和d＝0.5m，其X轴孔径分别为Dx＝4.2m和Dx＝8.05m，脉冲数K＝18，脉冲重复频率为2000Hz，工作波长为λ＝0.3m，载机高度为6000m，阵列速度为150m/s，所有仿真均采用200次蒙特卡洛实验。图中杂波特征谱反映了特征值的分布情况，特征值分布曲线的拐点所对应的序号为实际杂波秩。为了更直观地展示杂波特征谱大特征值的分布情况，仅截取前80号特征值，并将本发明所述杂波秩估计方法进行数值计算得到的杂波秩估计值用带标记的虚线标注在特征谱中，以对比杂波秩估计结果的准确性。
仿真实验结果分析如下：
根据本发明所述的杂波秩估计方法，对于阵元间距d＝0.15m为半波长的均匀线阵，杂波秩估计值为rc＝29，杂波秩估计结果与实际杂波秩一致；对于阵元间距d＝0.5m大于半波长的均匀线阵，杂波秩估计值为rc＝BsDx+1＝48，接近真实杂波秩结果，能够给出较好的估计。对比两种X轴孔径不同的均匀线阵的杂波特征谱，可验证X轴孔径越大，杂波秩越大的结论。
仿真实验二：
考察Y轴孔径对杂波秩的影响，实验选取了沿XOY面布设的X轴孔径相同的二维均匀圆弧阵，三种均匀圆弧阵共圆心，但圆心角和半径均不同，具体仿真参数如下：三种阵列的X轴孔径均为Dx＝(xP-x1)+2va(K-1)/fr＝7.55m，阵列1的圆心角为180°，Y轴孔径为Dy＝2.5m，阵列2的圆心角为90°，Y轴孔径为Dy＝1.04m，阵列3的圆心角为30°，Y轴孔径为Dy＝0.33m。阵元数P＝12，脉冲数K＝18，脉冲重复频率为2000Hz，工作波长为λ＝0.3m，载机高度为6000m，阵列速度为150m/s，所有仿真均采用200次蒙特卡洛实验。
参见图5是本发明实施例提供的仿真实验二的杂波特征谱和杂波秩估计结果示意图，图5为Y轴孔径不同，三种均匀圆弧阵列在俯仰角θ＝60°距离处的杂波特征谱和杂波秩估计结果。
表1为Y轴孔径不同的三种均匀圆弧阵列的杂波秩数值计算结果。
表1
仿真实验结果分析如下：
根据本发明所述的杂波秩估计方法，当X轴孔径一定时，杂波空间频率在X轴所占据的大特征值数相同，均为Nx＝BsxDx，此时阵列的杂波秩仅由Y轴的带宽孔径积决定。通过数值计算，三种阵列的杂波秩估计结果如表1所示，其中，阵列3的沿Y轴的空间频率分量Bsy小于沿Y轴的分辨格长度1/Dy，此时Y轴不贡献自由度，杂波秩为Nx+1，而阵列1和阵列2均有Bsy＞1/Dy，因此有Ny＞0，且随着Y轴孔径增大，杂波自由度个数增多。由图5可知，本发明所述的杂波秩估计方法能够较好地估计杂波秩，并且，Y轴孔径越大，杂波秩越大。
仿真实验三：
考察Z轴孔径对杂波秩的影响，实验选用三维立体阵模型，仿真不同Z轴孔径的阵列杂波特征谱，具体参数如下：三种阵列的X轴孔径和Y轴孔径均相等，分别为Dx＝12.55m和Dy＝1.33m，阵列1的Z轴孔径为Dz＝0m，即为在XOY面内放置的圆弧阵，阵列2的Z轴孔径为Dz＝2m，阵列3的Z轴孔径为Dz＝4m。阵元数P＝12，脉冲数K＝18，脉冲重复频率为2000Hz，工作波长为λ＝0.3m，载机高度为6000m，阵列速度为150m/s，所有仿真均采用200次蒙特卡洛实验。
参见图6是本发明实施例提供的仿真实验三的杂波特征谱和杂波秩估计结果，图6为Z轴孔径不同时的三种三维立体阵列在俯仰角θ＝60°距离处的杂波特征谱和杂波秩估计结果。
仿真实验结果分析如下：
从图中可以看出，对于单距离处的三维立体阵杂波特征谱，Z轴孔径的大小并不改变杂波自由度的个数，这是因为当俯仰角固定时，杂波空间频率在Z轴的分量fsz＝sinθ/λ为一定值，因此Z轴不贡献自由度，此时三维立体阵列与二维圆弧阵的杂波秩相等，杂波特征谱完全重合。
综上，从实验结果可以看出，采用本发明能够较好地估计杂波秩，并且对于任意阵列构型均适用。
实施例二
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图7所示，包括处理器701、通信接口702、存储器703和通信总线704，其中，处理器701，通信接口702，存储器703通过通信总线704完成相互间的通信，
存储器703，用于存放计算机程序；
处理器701，用于执行存储器703上所存放的程序时，实现如下步骤：
针对所述三维立体阵列，建立杂波信号模型；
基于所述杂波信号模型，计算所述三维立体阵列的三维等效孔径信息，所述三维等效孔径信息中包括：X轴有效孔径长度、Y轴有效孔径长度和Z轴有效孔径长度；
根据所述三维等效孔径信息，计算分辨格信息，所述分辨格信息包括：分辨格长度信息和分辨格形状信息；
获取所述杂波信号的三维空间频率范围信息；
分析所述分辨格长度信息与所述三维空间频率范围信息之间的大小关系；
根据分析结果，估计杂波秩的数值。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(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。
本发明实施例提供的方法可以应用于电子设备。具体的，该电子设备可以为：台式计算机、便携式计算机、智能移动终端、服务器等。在此不作限定，任何可以实现本发明的电子设备，均属于本发明的保护范围。
对于装置/电子设备/存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是，本发明实施例的装置、电子设备及存储介质分别是应用上述一种针对机载三维立体阵列雷达的杂波秩估计方法的电子设备及存储介质，则上述一种针对机载三维立体阵列雷达的杂波秩估计方法的所有实施例均适用于该装置、电子设备及存储介质，且均能达到相同或相似的有益效果。
应用本发明实施例所提供的终端设备，可以展示专有名词和/或固定词组供用户选择，进而减少用户输入时间，提高用户体验。
该终端设备以多种形式存在，包括但不限于：
(1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。
(2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：PDA、MID和UMPC设备等，例如iPad。
(3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器(例如iPod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。
(4)其他具有数据交互功能的电子装置。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述，然而，在实施所要求保护的本申请过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式，这里将它们都统称为“模块”或“系统”。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机程序存储/分布在合适的介质中，与其它硬件一起提供或作为硬件的一部分，也可以采用其他分布形式，如通过Internet或其它有线或无线电信系统。
本申请是参照本申请实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种针对机载三维立体阵列雷达的杂波秩估计方法，其特征在于，所述方法包括：
针对所述三维立体阵列，建立杂波信号模型；
基于所述杂波信号模型，计算所述三维立体阵列的三维等效孔径信息，所述三维等效孔径信息中包括：X轴有效孔径长度、Y轴有效孔径长度和Z轴有效孔径长度；
根据所述三维等效孔径信息，计算分辨格信息，所述分辨格信息包括：分辨格长度信息和分辨格形状信息；
获取所述杂波信号的三维空间频率范围信息；
分析所述分辨格长度信息与所述三维空间频率范围信息之间的大小关系；
根据分析结果，估计杂波秩的数值；
所述三维立体阵列中包括多个子阵列，所有所述子阵列对应有总位置坐标信息，每个所述子阵列对应有子位置坐标，所述三维立体阵列对应有相位参考点坐标信息，所述杂波信号模型对应有多个杂波块，每个所述杂波块对应有地面位置坐标；
所述针对所述三维立体阵列，建立杂波信号模型包括：
根据所述总位置坐标信息和所述相位参考点坐标信息，计算每个子阵列对应的相位中心坐标信息；
根据每个子阵列在预设时刻的所述子位置坐标与所述杂波块对应的地面位置坐标之间的位置关系，计算斜距历程；
基于所述斜距历程，获取距离走动项；
获取所述三维立体阵列在一发多收工作模式下对应的回波信号延迟信息；
根据所述回波信号延迟信息，确定所述杂波信号模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述杂波信号的三维空间频率范围信息，包括：
根据所述总位置坐标信息，计算杂波信号的归一化空间频率；
基于所述归一化空间频率，分别计算所述杂波信号沿X轴、Y轴和Z轴的空间频率范围信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三维立体阵列对应有波束范围，所述波束范围中包括最大俯仰角和最小俯仰角，所述最大俯仰角信息对应有杂波信号的最大空间频率值，所述最小俯仰角信息对应有杂波信号的最小空间频率值，所述分别计算所述杂波信号沿X轴、Y轴和Z轴的空间频率范围信息，包括：
将X轴方向的最大空间频率值与最小空间频率值之间的差值，确定为X轴空间频率范围信息；
将Y轴方向的最大空间频率值与最小空间频率值之间的差值，确定为Y轴空间频率范围信息；
将Z轴方向的最大空间频率值与最小空间频率值之间的差值，确定为Z轴空间频率范围信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分辨格长度信息包括：X轴分辨格长度信息、Y轴分辨格长度信息和Z轴分辨格长度信息，所述分析所述分辨格信息与所述三维空间频率范围信息之间的大小关系，包括：
分析所述X轴分辨格长度信息与X轴空间频率范围信息之间的大小关系；
分析所述Y轴分辨格长度信息与Y轴空间频率范围信息之间的大小关系；
分析所述Z轴分辨格长度信息与Z轴空间频率范围信息之间的大小关系。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据分析结果，确定杂波秩估计值，包括：
当所述三维空间频率范围信息小于所述分辨格长度信息时，则确定杂波秩的值不变；
当所述三维空间频率范围信息大于所述分辨格长度信息时，则根据所述三维等效孔径信息，确定杂波秩的值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维等效孔径信息，确定杂波秩的值，包括：
根据所述三维等效孔径信息，计算所述三维空间频率范围信息对应的分辨格数目，其中，所述分辨格数目包括X轴分辨格数目、Y轴分辨格数目和Z轴分辨格数目；
将所述X轴分辨格数目、所述Y轴分辨格数目和所述Z轴分辨格数目的和值，确定为杂波秩的值。
7.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
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