机载俯仰多通道气象雷达地杂波抑制新算法*
2021-06-04
舰船电子工程 2021年5期
关键词:信号
(南京航空航天大学雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室 南京 211106)
1 引言
机载气象雷达通过发射和接收电磁波探测航线或目标区域的气象情况,从而预警飞行员规避恶劣的气象状况(雷暴雨,湍流等),极大的保证了航路的安全。由于气象目标的性质和区域体分布的特点[1],实际处理中主要通过估计气象回波的统计特性区分气象目标的类别和强度。当机载气象雷达处于下视状态时,回波中存在大量的地面散射回波(地杂波),干扰甚至淹没气象回波,导致高强度气象“虚警”概率提升,而抑制地杂波可能造成的气象目标能量损失又会导致气象目标误检,影响飞行员的判断。因此如何在抑制地杂波的同时,尽可能地保留气象信息,是气象雷达信号处理里面的一个关键问题。
气象雷达通常安装于飞机前端,天线前视扫描的工作方式以及载机的运动使得回波的多普勒谱展宽,从而造成杂波与气象频谱重叠等问题[2],使得常规的频域滤波方法效果不理想。而在快时间域分离地杂波的方法,比如波束多扫描法[3],基于地形数据库的地杂波抑制法[4],其主要使用雷达在不同下俯角时得到的数据,计算分离处于不同距离门的气象和地,当气象和地处于等距离环上时,抑制效果不理想。但此时气象和地相对于雷达的下俯角不同,可以通过俯仰排列的天线阵列进行地杂波抑制[6]。文献[7]提出了一种基于空域滤波(相控阵)的气象雷达地杂波抑制方法,采用鲁棒的自适应零点波束形成算法抑制地基气象雷达回波中的地杂波,并通过实测数据验证了使用空域滤波方法进行地杂波抑制的可行性。……
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