李 海 刘新龙 蒋 婷 吴仁彪



基于随机矩阵理论和最小描述长度的机载前视阵雷达杂波自由度估计

李 海*刘新龙 蒋 婷 吴仁彪

(中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室 天津 300300)

有限训练样本时，总体协方差矩阵特征谱的严重扩展使得机载前视阵雷达杂波自由度估计困难。该文提出一种前视阵杂波自由度估计方法，该方法利用随机矩阵理论(Random Matrix Theory, RMT)中特征值统计分布特性建立参数化的概率模型，结合最小描述长度(Minimum Description Length, MDL)准则关于信源检测的思想估计杂波自由度。该方法能够在有限训练样下实现杂波自由度的有效估计，仿真结果验证了方法的有效性。

前视阵雷达；杂波自由度；随机矩阵理论；最小描述长度；协方差矩阵

1 引言

空时自适应信号处理(Space-Time Adaptive Processing, STAP)[1,2]是现代预警雷达的核心技术，其联合空时域进行杂波抑制，是进行有效动目标检测的前提。杂波自由度(即杂波协方差矩阵大特征值个数)是反映杂波特征的重要参数，是设计STAP降维算法以及确定训练样本数的理论依据[3]。国内外学者针对杂波自由度进行了广泛的研究，其中Brennan准则[1,4]是杂波自由度估计的主要依据，但该准则仅适用于理想的机载正侧视阵雷达系统；对于机载前视阵雷达系统尚没有确切的理论估计准则。

实际应用中，可通过估计杂波协方差矩阵的特征谱进行杂波自由度估计；其中，基于主分量分析(PCA)的低秩逼近方法[5]是典型的估计方法。但机载雷达所面临的实际环境比较复杂，杂波往往具有非均匀特性[3]。……