基于主瓣雜波高效配準的機載非正側視陣雷達STAP算法研究

王 杰 沈明威 吳 迪 朱岱寅

①(河海大學計算機與信息工程學院 南京 211100)

②(南京航空航天大學電子與信息工程學院 南京 210016)

1 引言

機載雷達是現代戰場動目標探測的重要傳感器。但機載雷達下視工作，雜波譜嚴重展寬，導致慢速目標檢測性能下降。1973年，Reed和Brennan提出了在空時2維平面自適應抑制雜波的空時自適應處理(STAP)的概念[1,2]，STAP技術能顯著提高機載雷達對慢速目標的探測性能[3]。近40年來，STAP一直是雷達信號處理領域的研究熱點，也是新一代機載雷達雜波抑制的關鍵技術。

STAP技術的研究已由正側視陣雷達逐漸轉向其他各種陣面構型，比如前視陣，斜側視陣和共形陣雷達[4]。由于非正側視陣雷達雜波特性明顯不同于正側視陣，因此基于正側視陣提出的STAP算法就不一定適合非正側視陣雷達。由于非正側視陣雷達，其雜波在近程隨距離嚴重非平穩，此時如果直接利用相鄰距離單元來估計雜波協方差矩陣，必然導致STAP濾波器的凹口嚴重展寬。

解決機載非正側視雷達雜波距離空變特性的主要方法是對雜波譜進行配準補償，如多普勒頻移(Doppler Warping,DW)[5]補償，角度多普勒補償(Angle Doppler Compensation,ADC)[6,7]，自適應角度多普勒補償(Adaptive Angle Doppler Compensation,A2DC)[8]等。但上述算法的補償參數一是根據雷達系統參數直接計算，誤差下補償性能比較差[9,10]；二是采用基于空時子孔徑平滑后的MVDR譜估計補償系數，但子孔徑平滑降低了MVDR譜分辨率且運算量極大。本文采用時空級聯方法，對主雜波所在多普勒單元采用稀疏重構技術，高效高精度估計主雜波2維頻譜坐標，然后采用自適應配準及后續的3DT[11]進行雜波抑制。……