多普勒频谱模糊情况下的星载方位向多通道高分宽幅SAR-GMTI杂波抑制方法
2020-05-18张双喜邢孟道吴亿峰吴玉峰
张双喜 乔 宁 邢孟道 吴亿峰 吴玉峰
①(西北工业大学电子信息学院 西安 710129)
②(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室 西安 710071)
③(雷华电子技术研究所 无锡 214063)
1 引言
随着星载多通道合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像技术的发展,具有高分宽幅成像和地面动目标检测(Ground Moving Target Indication,GMTI)功能的星载雷达系统越来越受到重视[1-6]。目前,方位向多通道技术可用于准确重建非模糊多普勒频谱,有效解决距离宽幅与方位向高分辨率之间的冲突,获得星载高分辨宽测绘带(High-Resolution and Wide-Swath,HRWS)SAR图像[3-6]。在GMTI处理中,可以利用方位向多通道SAR系统中的冗余通道自由度来抑制杂波[7,8]。因此,星载多通道方位向HRWS SAR系统具有GMTI能力。
对于单平台星载多通道SAR系统,GMTI处理的关键问题是杂波抑制。典型的杂波抑制方法是位移相位中心天线(Displaced Phase Center Antenna,DPCA)算法[9,10]。采用DPCA技术抑制主瓣杂波时,在多级延迟行抵消器的第I级引入校正信号。然后,两个经过仔细校正的SAR数据或图像进行相干减除得到杂波抑制结果,用于检测动目标。在DPCA条件难以达到的情况下,提出了空时自适应处理方法(Space-Time Adaptive Processing,STAP)。空时滤波响应是根据输出信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)最大化进行自适应调整的,提高了雷达探测性能[11]。
针对方位向多通道HRWS SAR-GMTI系统中的实际杂波,本文提出了一种有效的杂波抑制方法。对于经典多信号分类(MUltiple SIgnal Classification,MUSIC)[12-14]算法,用于信号处理的观测空间可分为信号子空间和噪声子空间,其中噪声子空间与信号子空间正交。受MUSIC方法的启发,星载方位向多通道SAR-GMTI系统中的杂波协方差矩阵可以用于构造杂波空间的正交矢量。……
