AEW雷达空时二维自适应处理降维方法研究

作为新一代高性能机载预警（AEW）雷达关键技术之一的空时二维自适应信号 处理（STAP）已成为当前国内外雷达界的热点研究课题。本文主要针对工作于L频 段、中脉冲重复频率（MPRF）模式下的AEW雷达，研究在国内目前条件下可工程 实现的降维STAP方法，重点在于降低STAP的空域维通道数。 本文中少而固定的空域维通道是在天线微波阶段合成的，主要用于对消MPRF 场合占多普勒域比例较大且对目标检测性能影响严重的主瓣区杂波。从空时二维波 束空间上看，对消主瓣区杂波可在以目标信号为中心的一个面积较小的二维子空间 内进行，这在阵元域可采用（行）子阵级控制；在波束域则要求空间辅助波束应围绕 主波束来选取。 采用邻接行子阵结构在工程实现上较通常的平移子阵结构简便，但它产生的栅 瓣效应会影响对旁瓣区杂波的抑制性能，而在MPRF系统中旁瓣杂波区在多普勒 域所占的比例比较大，且其影响不能忽略。压低栅瓣强度的方法很多，对于内部不 加权或等加权的行子阵，本文提出了一种简便、实用的非均匀邻接子阵划分方法； 对于内部可以加不相等权值的行子阵，本文发现可在行子阵合成前先对原等效线阵 进行幅度锥削加权。经过上述处理的行子阵级降维STAP法受栅瓣效应的影响已可 忽略 围绕主波束选取的集束空间波束可以用相邻的付氏基波束，也可以用雷达现有 的和、差波束，等等。若用在这些空间波束中选取多个相邻多普勒通道后所形成的 集束空时二维波束作为线性无关的内插函数集，则在围绕目标信号的二维波束子空 间内可自适应拟合出能抑制落于其中的二维杂波谱的斜凹口来。但上述集束二维波 束型降维STAP方法能有效对消离目标信号较远的旁瓣区杂波却需要一个充分条 件：主、辅通道旁瓣结构准同形且辅助通道具有高的旁瓣电平。 实际滤波系统必然存在误差，特别是难以事先校正的阵元幅相误差将严重影响 降维STAP的性能。通过适量增加各降维STAP方法的空域维通道数可提高系统的 容差能力，本文对如何选取合适的空域通道做了些初步讨论。