非均勻STAR技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)型STAP算法都是基于正側(cè)視條件下均勻線性陣列,各距離單元的雜波滿足獨(dú)立同分布(ⅡD)條件。由于有充足的ⅡD樣本來(lái)估計(jì)協(xié)方差矩陣,可使STAP性能最優(yōu)。但當(dāng)天線結(jié)構(gòu)或陣列配置發(fā)生變化時(shí),都將導(dǎo)致雜波分布非均勻,訓(xùn)練樣本與檢測(cè)樣本中的雜波不再滿足ⅡD條件,造成統(tǒng)計(jì)型STAP方法的性能急劇下降。均勻圓形陣列和非正側(cè)視條件下均勻線性陣列,是導(dǎo)致機(jī)載相控陣?yán)走_(dá)雜波分布非均勻的兩種重要的天線結(jié)構(gòu)。本文針對(duì)均勻圓形陣列和非正側(cè)視條件下均勻

2、線性陣列,研究非均勻環(huán)境下雜波抑制和目標(biāo)檢測(cè)的STAP技術(shù)。主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 1、建立了均勻圓形陣列的空時(shí)二維信號(hào)模型,從雜波譜的空時(shí)分布、雜波譜的特征分布和信雜噪比損失三個(gè)角度對(duì)其雜波特性進(jìn)行了分析,得出了空間角隨陣元數(shù)非線性變化導(dǎo)致均勻圓形陣列雜波非均勻的結(jié)論,為圓形陣列STAP的研究奠定基礎(chǔ)。
　　 2、研究了均勻圓形陣列局域處理STAP算法。將局域處理技術(shù)引入均勻圓形陣列STAP中,減少訓(xùn)練樣本數(shù)目,

3、降低雜波譜展寬程度,從而減小雜波非均勻程度。研究了3DT、FSA、PC和CSM等幾種典型局域處理算法的雜波抑制性能。提出一種固定結(jié)構(gòu)降維結(jié)合自適應(yīng)降秩的方法RD-CSM算法,仿真結(jié)果表明,該方法能有效改善均勻圓形陣列的雜波非均勻程度,性能優(yōu)于3DT和FSA算法,但運(yùn)算量與兩者相當(dāng),且魯棒性較強(qiáng)。
　　 3、研究了均勻圓形陣列直接數(shù)據(jù)域算法。將直接數(shù)據(jù)域算法引入圓形陣列STAP中,針對(duì)其運(yùn)算量過(guò)大,魯棒性較差等不足,提出一種改進(jìn)的

4、直接數(shù)據(jù)域算法,僅進(jìn)行幅度加權(quán),能有效抑制干擾和雜波,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)信號(hào)幅值的準(zhǔn)確估計(jì),與相同條件下采用復(fù)數(shù)權(quán)相比,運(yùn)算量減少了約50％,采用多約束的方法,當(dāng)目標(biāo)參量估計(jì)不準(zhǔn)確時(shí),保證了系統(tǒng)在目標(biāo)方向保持較高增益。
　　 4、研究了均勻圓形陣列雜波距離依賴性補(bǔ)償STAP算法。在局域補(bǔ)償處理中,提出SAC,MADC兩種補(bǔ)償算法,改善主波束方向的雜波非均勻,對(duì)經(jīng)局域補(bǔ)償處理后的數(shù)據(jù),提出MADC-DBU和MADC-EDBU兩種兩級(jí)級(jí)聯(lián)補(bǔ)

5、償算法,進(jìn)一步消除在其余方位的雜波非均勻。仿真結(jié)果表明,局域補(bǔ)償處理在主波束方向性能改善明顯,但在旁瓣方向基本沒(méi)有改善,兩級(jí)級(jí)聯(lián)補(bǔ)償算法在主瓣和旁瓣方向都有明顯改善,性能接近最優(yōu)處理器,但運(yùn)算量較大。
　　 5、研究了線性預(yù)測(cè)類算法在均勻圓形陣列STAP中的應(yīng)用。分析了其模型參數(shù)的選取,訓(xùn)練樣本數(shù)目的確定和非均勻環(huán)境下的雜波抑制性能,研究了確定模型階數(shù)的簡(jiǎn)化方法。仿真結(jié)果表明,C-STAR算法運(yùn)算量與局域補(bǔ)償處理大體相當(dāng),但雜波

6、抑制性能好于局域補(bǔ)償處理,C-PICM算法對(duì)樣本(逆矩陣)精度要求較高,理想條件下,C-PICM算法的性能接近最優(yōu)處理器,但當(dāng)樣本由相鄰距離單元數(shù)據(jù)估計(jì)得到時(shí),處理器性能急劇下降。
　　 6、研究了非正側(cè)視條件下均勻線性陣列雜波距離依賴性補(bǔ)償STAP算法。建立雜波空時(shí)耦合關(guān)系方程,通過(guò)對(duì)不同距離單元雜波譜空時(shí)分布的分析,得出了非正側(cè)視條件下,均勻線性陣列雜波分布非均勻的結(jié)論。提出了一種多空間角補(bǔ)償方法MSAC算法,由于該方法在多