《空时自适应处理原理》(第3版)已经出版

由Richard Klemm博士撰写、南京电子技术研究所翻译的《空时自适应处理原理》（第3版）专著已由高等教育出版社于近期出版。该书详细介绍了空-时自适应处理的基本原理，重点介绍了机载或天基相控阵雷达中的杂波抑制问题，特别涵盖了对地观测、警戒、侦察领域中机载或天基MTI雷达对慢动目标的检测原理，尤其是其中的杂波抑制技术。主要内容包括信息处理、杂波模型、阵列处理、带宽影响、

基于先前CPI多维数据的天基雷达信号处理算法

为了消除单站天基雷达非稳态杂波图景的影响,讨论一种利用先前CPI(Coherent Processing Interval)多维数据(data cube)计算杂波协方差矩阵的空-时自适应处理(STAP)方法。首先根据先前CPI多维数据和先验知识,采用最小平方误差准则,得到杂波反射特性地图。然后结合该地图和先验知识,计算当前CPI的杂波协方差矩阵。为了增强算法健壮性,针对杂波内部运动等微小或未知误差,用EM(Expectation-Maximization)算法估计修正矩阵。实验结果显示,在天基雷达杂波环境中,该知识辅助EM STAP算法与理想STAP算法的性能接近,且远优于传统的SWP(Sliding Window Processing)STAP算法性能。

基于有色载入技术的天基雷达信号处理方法

为了消除天基监视雷达非稳态杂波图景的影响,文中讨论一种利用有色载入(Colored-loading,CL)技术计算杂波协方差矩阵的空-时自适应处理(Space-time adaptive processing,STAP)方法。首先根据先前相干处理间隔(Coherent process interval,CPI)立体数据和先验知识,对杂波区域分块定位。并根据最大似然估计准则,估计各杂波块回波强度。对杂波回波强度进行归一化,并在多个CPI上取平均,得到杂波反射特性地图。结合该地图和先验知识,计算当前CPI的杂波协方差修正矩阵,将该修正矩阵有色载入当前CPI的杂波协方差矩阵,并对有色载入后的协方差矩阵进行主要特征值分析和重构。仿真结果表明,在天基雷达杂波环境中,该知识辅助CLSTAP算法远优于传统的滑窗处理(Sliding window processing,SWP)STAP算法性能,且与理想STAP算法的性能接近。

一种改进的机载合成孔径雷达CSI杂波抑制方法

CSI(杂波抑制干涉)是一种类似于DPCA的空-时自适应技术,其优点是不受DPCA条件限制。本文分析了传统CSI的处理原理及不足之处,接着以双通道GMTI为例,给出了一种改进CSI的数学分析和处理方法。最后通过仿真数据和实际双通道数据的通道对消结果,证明改进后的算法可有效提高杂波抑制性能。

自然图景的天基监视雷达地杂波仿真

为了评估空-时自适应处理算法应用于天基雷达系统的效果,需要对地杂波图景进行高逼真度的仿真.首先根据特定地区的地表覆盖物数据、地形数据和雷达工作参数构建该地区的地表反射特性瞬态图景.然后根据距离重叠、地球自转效应和天基雷达的阵列模式,用反射特性图景计算杂波协方差矩阵最优值和估计值.最后根据Billingsley提出的谱模型,仿真杂波内部运动效应.仿真结果表明,所得的地表反射特性在统计意义上与实际地表反射特性差距小于5 dB,所得天基雷达杂波环境对空-时自适应算法效果影响可作定量分析.

稳健的机载预警雷达多通道海杂波抑制方法研究

在机载预警雷达对海洋背景运动目标的探测过程中,雷达平台的高速运动状态使得海杂波多普勒谱发生严重展宽现象,影响目标的检测性能。针对此问题,空-时自适应处理是一种有效的杂波抑制技术,该技术利用杂波的空-时2维耦合特性进行杂波抑制。但相对于陆地杂波而言,海杂波的内部复杂运动特性使得杂波空-时谱发生展宽现象,导致杂波多普勒频率与空间锥角不再保持一一对应关系,从而影响杂波抑制效果。针对海杂波的运动特性,该文提出一种稳健的基于子空间投影的杂波抑制处理算法,所提算法通过滤波凹口自适应展宽技术和先滑窗滤波后自适应处理技术来提高杂波抑制的稳健性。最后通过仿真的海杂波数据和实测海杂波数据验证了所提算法的有效性。

Bi-conjugate gradient based computation of weight vector in space-time adaptive processing

Dear editor,Space-time adaptive processing(STAP)techniques can effectively suppress strong ground clutter and detect moving target for airborne phased array radar by combing spatial signals and the temporal pulses simultaneously[1].It is known that,when the clutter satisfies the independent and identically-distributed(i.i.d.)condition,the sample matrix inversion(SMI)-based STAP[1]requires twice the number of degree of freedom