吕 维, 王志杰, 李建辰, 王明洲, 胡 桥



混响空时协方差矩阵的两种计算方法比较与分析

吕 维1,2, 王志杰1, 李建辰1,2, 王明洲1,2, 胡 桥1,2

(1. 中国船舶重工集团公司第705 研究所, 陕西 西安, 710075; 2. 水下信息与控制重点实验室, 陕西 西安, 710075)

协方差矩阵的计算是讨论空时自适应处理（STAP）的基础, 本文主要对协方差矩阵的两种计算方法: 适合理论研究的导向矢量合成方法和符合工程实际的直接阵列数据域方法进行了比较和分析。讨论了这两种方法的计算原理, 以及各自的应用背景; 比较了两种方法的计算结果在混响协方差矩阵形式、特征值、功率谱以及改善因子上的不同。仿真结果表明, 两种计算方法有明显差异, 直接阵列数据域方法对分析其在空时自适应处理理论中的应用提供了更准确的理论基础。

理论导向矢量合成; 直接阵列数据域; 混响协方差矩阵; 空时自适应处理

0 引言

陕西省科学技术研究发展计划(No.2010KJXX-09) 混响是鱼雷自导系统主动工作时特有的干扰, 在浅海环境下界面混响影响尤为严重, 它直接影响鱼雷自导系统主动回波的信号检测能力。因此根据混响特性研究抗混响的信号处理方法具有十分重要的意义。在鱼雷自导工作过程中, 由于鱼雷的运动速度较高, 不同方位角对应的混响具有不同的多普勒频移, 使得混响的空时2D谱在相对较大的范围内扩展开, 具有空时2D耦合特性。利用运动平台混响场的空时结构特性可以有效地进行混响抑制, 近年来空时自适应处理[1]在雷达杂波(混响)抑制中得到了成功的应用, 并有了如DOSAR, DERA, APY-6和空基动目标检测雷达(RADARSAT-2)等一些实用系统。……