基于高阶奇异值分解的天波雷达海杂波抑制算法
发布时间：2020-03-04 18:10
【摘要】：天波超视距雷达的监测范围非常广,实际中经常要求其在短相干积累时间(Coherent Integration Time,CIT)条件下检测舰船目标,然而短CIT导致多普勒分辨率降低,很难从强大海杂波中检测出舰船目标.针对上述问题,提出了基于高阶奇异值分解(Higher-Order Singular Value Decomposition,HOSVD)子空间估计的海杂波抑制算法.利用舰船目标所在距离单元的回波数据建立Hankel张量,然后采用HOSVD求解Hankel张量的海杂波子空间和目标子空间,应用正交投影方法将Hankel张量映射到目标子空间以抑制海杂波.仿真结果表明:该方法与现有子空间类海杂波抑制方法相比,提高了主旁瓣比和信干噪比.
【图文】：
制方法相比，提出方法的优势主要体现在以下两点：１）子空间估计时仅需要一个距离单元数据，在复杂海态（相邻距离单元和方位单元相关性较弱）下亦能很好抑制海杂波；２）三维正交投影，更加有效地抑制海杂波，从而提高了ＳＣＮＲ和峰值旁瓣电平比（ＰｅａｋＳｉｄｅｌｏｂｅＬｅｖ－ｅｌＲａｔｉｏ，ＰＳＬＲ）．１海杂波产生机理海浪的运动状态是一种复杂和混沌的随机过程［１３］，由不同频率、不同波高和不同传播方向的海浪叠加而成，且这些海浪近似呈现正弦波动，如图１所示．图１Ｂｒａｇｇ峰谐振散射机理设海浪中某一正弦波动的波长为Ｌ，雷达发射信号的波长为λ．当雷达发射源到海浪各反射点的路程差均为半波长λ／２时，各反射回波之间的波程差均为一个波长λ，海浪与高频雷达发射信号产生谐振，回波信号同相相加而加强，形成海杂波的一阶散射Ｂｒａｇｇ峰．相反，如果雷达发射源到海浪各反射点的路程差不等于半波长λ／２时，回波信号非同相相加，，信号功率弱于同相相加回波，产生海杂波的高阶散射．基于上述散射机理可得Ｌｃｏｓα＝λ／２．（１）式中，α表示雷达波束的擦地角．根据深水区动力学原理，深水重力波的流速为ｖ＝ｇＬ／i幔拨校渲校绫硎局亓铀俣龋肜状锵啾龋鞯木断蛩俾饰觯颍剑觯悖铮螃粒ǎ玻┯墒剑ǎ保┖停ǎ玻┛傻茫拢颍幔纾绶宓亩嗥绽掌德饰妫拢
本文编号：2584801
【图文】：
制方法相比，提出方法的优势主要体现在以下两点：１）子空间估计时仅需要一个距离单元数据，在复杂海态（相邻距离单元和方位单元相关性较弱）下亦能很好抑制海杂波；２）三维正交投影，更加有效地抑制海杂波，从而提高了ＳＣＮＲ和峰值旁瓣电平比（ＰｅａｋＳｉｄｅｌｏｂｅＬｅｖ－ｅｌＲａｔｉｏ，ＰＳＬＲ）．１海杂波产生机理海浪的运动状态是一种复杂和混沌的随机过程［１３］，由不同频率、不同波高和不同传播方向的海浪叠加而成，且这些海浪近似呈现正弦波动，如图１所示．图１Ｂｒａｇｇ峰谐振散射机理设海浪中某一正弦波动的波长为Ｌ，雷达发射信号的波长为λ．当雷达发射源到海浪各反射点的路程差均为半波长λ／２时，各反射回波之间的波程差均为一个波长λ，海浪与高频雷达发射信号产生谐振，回波信号同相相加而加强，形成海杂波的一阶散射Ｂｒａｇｇ峰．相反，如果雷达发射源到海浪各反射点的路程差不等于半波长λ／２时，回波信号非同相相加，，信号功率弱于同相相加回波，产生海杂波的高阶散射．基于上述散射机理可得Ｌｃｏｓα＝λ／２．（１）式中，α表示雷达波束的擦地角．根据深水区动力学原理，深水重力波的流速为ｖ＝ｇＬ／i幔拨校渲校绫硎局亓铀俣龋肜状锵啾龋鞯木断蛩俾饰觯颍剑觯悖铮螃粒ǎ玻┯墒剑ǎ保┖停ǎ玻┛傻茫拢颍幔纾绶宓亩嗥绽掌德饰妫拢
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