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利用MIMO-SAR系统相比传统SAR系统易获得更大空间自由度的特点,可进一步提高杂波抑制的性能。但对机动目标进行处理时,目标检测会受到目标非线性距离单元徙动影响,并且传统的运动参数估计方法难以准确获取合成孔径时间内的时变参数信息,这些极易造成目标在图像中出现散焦与模糊的现象。为此,文中采用长相干积累孔径划分的方法,消除越距离单元徙动对STAP性能的影响,并且将时变多普勒参数的非线性估计问题转化为对多个线性参数估计。仿真结果验证了文中方法的有效性。
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第
34
卷
第
12
期
2012
年
12
月
武
汉
理
工
大
学
学
报
JOURNAL
OF
WUHAN
UNIVERSITY
OF
TECHNOLOGY
Vol.34
No.12
Dec.2012
doi
:
10.3963
/
j
.issn.1671
-
4431.2012.12.027
一种基于
MIMO
-
SAR
体制的空时自适应杂波抑制研究
谢
超
1
,
王党卫
1
,
王力宝
1
,
马晓岩
1
,
周俊兆
2
(
1.
空军预警学院空天预警装备系
,
武汉
430010
;
2.
武汉理工大学土木工程与建筑学院
,
武汉
430070
)
摘
要
:
利用
MIMO
-
SAR
系统相比传统
SAR
系统易获得更大空间自由度的特点
,
可进一步提高杂波抑制的性能
。
但对机动目标进行处理时
,
目标检测会受到目标非线性距离单元徙动影响
,
并且传统的运动参数估计方法难以准确获取
合成孔径时间内的时变参数信息
,
这些极易造成目标在图像中出现散焦与模糊的现象
。
为此
,
文中采用长相干积累孔径
划分的方法
,
消除越距离单元徙动对
STAP
性能的影响
,
并且将时变多普勒参数的非线性估计问题转化为对多个线性参
数估计
。
仿真结果验证了文中方法的有效性
。
关键词
:
合成孔径雷达
;
多输入多输出雷达
;
空时自适应处理
;
杂波抑制
;
机动目标
中图分类号
:
TN
957
文献标识码
:
A
文章编号
:
1671
-
4431
(
2012
)
12
-
0134
-
05
A
STAP
Method
for
Clutter
Su
pp
ression
Based
on
MIMO
-
SAR
XIE
Chao
1
,
WANG
Dan
g
-
wei
1
,
WANG
Li
-
bao
1
,
MA
Xiao
-
y
an
1
,
ZHOU
Jun
-
zhao
2
(
1.De
p
artment
of
Air
/
S
p
ace
Earl
y
Warnin
g
E
q
ui
p
ment
,
Air
Force
Radar
Academ
y
,
Wuhan
430010
,
China
;
2.School
of
Civil
En
g
ineerin
g
and
Architecture
,
Wuhan
Universit
y
of
Technolo
gy
,
Wuhan
430070
,
China
)
Abstract
:
Due
to
the
additive
s
p
ace
de
g
ree
of
freedom
,
MIMO
-
SAR
can
im
p
rove
the
clutter
su
pp
ression
p
erformance
of
airborne
s
y
nthetic
a
p
erture
radar
(
SAR
)
.But
the
ima
g
in
g
method
of
the
maneuverin
g
tar
g
et
is
difficult
that
the
p
erform
-
ance
of
clutter
su
pp
ression
is
affected
b
y
the
com
p
lex
mi
g
ration
throu
g
h
resolution
cell
and
to
estimate
motion
p
arameters
of
the
maneuverin
g
tar
g
et
is
a
difficult
thin
g
currentl
y
,
which
usuall
y
results
into
a
defocus
-
blurred
SAR
ima
g
e
of
the
tar
-
g
et.For
these
reasons
,
this
p
a
p
er
divides
the
lon
g
coherent
p
rocessin
g
interval
(
CPI
)
into
several
sub
-
a
p
ertures
which
is
dismissed
the
mi
g
ration
throu
g
h
resolution
cell.Meantime
,
the
nonlinear
motion
p
arameter
is
broken
u
p
into
successive
linear
motion
p
arameters.Simulation
results
p
rove
the
availabilit
y
of
the
p
ro
p
osed
al
g
orithm.
Ke
y
words
:
s
y
nthetic
a
p
erture
radar
;
MIMO
radar
;
STAP
;
clutter
su
pp
ression
;
maneuverin
g
tar
g
et
收稿日期
:
2012
-
06
-
21.
基金项目
:
国家自然科学基金
(
61179015
,
61201451
)
.
作者简介
:
谢
超
(
1983
-
),
男
,
博士生
.E
-
mail
:
su
p
erx
p
a
p
a
@
126.com
良好的杂波抑制能力是合成孔径雷达
(
S
y
nthetic
A
p
erture
Radar
,
SAR
)
进行地面运动目标检测和成像
的前提
。
为了改善后续目标成像性能
,
诸如
DPCA
、
ATI
、
STAP
以及
VSAR
等一系列杂波抑制方法
[
1
-
4
]
逐步
应用于单发多收的
SAR
系统
(
SIMO
-
SAR
)。
STAP
作为一种具有最优杂波抑制能力的动目标检测方法
,
可
以较好地适应运动目标成像过程中多种非理想状态
,
如载机飞行不平稳
、
通道非均衡
、
杂波内部运动等
,
因而
得到了广泛的关注
[
5
]
。
MIMO
-
SAR
体制中的
STAP
方法主要经由传统
SIMO
-
SAR
中对应方法扩展而来
,
通过利用
MIMO
雷达灵活的阵列特性和更大的空间自由度
,
进而提高运动目标的检测性能
。
2010
年
,
张晓
光探讨了
MIMO
-
SAR
平台下的
STAP
方法
,
通过利用
MIMO
雷达大幅增加的空间采样数
,
提高了动目标
检测性能
[
6
]
。
同年
,
齐维孔采用
MIMO
雷达多载频信号发射的特性
,
建立起对应不同载频的多个检测器
,
并
以此提高了检测概率
[
7
]
。
值得注意的是
,
上述文献均以德国
Ender
建立的长
CPI
STAP
的模型为基础
[
8
]
,
但
该模型的建立没有考虑越距离单元徙动情况
。
2011
年
,
常玉林提出了一种频率多普勒域宽度长
CPI
STAP
方法
,
通过建立空间
-
快时间
-
慢时间三维模型
,
解决了越距离单元走动问题
[
9
]
。
但该模型只针对线性运动参
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weixin_38675969
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