三角排布圓形陣列天線降維STAP研究

殷俊 張仁李 盛衛(wèi)星

摘 要：????? 本文對(duì)彈載三角排布圓形陣列天線STAP處理器的降維處理方法進(jìn)行了研究。 針對(duì)現(xiàn)有子陣劃分的不足， 提出了一種應(yīng)用于彈載三角排布圓形陣列的子陣劃分方法， 該方法采取矩形框行列步進(jìn)固定長(zhǎng)度遍歷圓陣來實(shí)現(xiàn)子陣旋轉(zhuǎn)布陣。 仿真分析對(duì)比了這種子陣劃分方法與其他子陣劃分方法在不同旋轉(zhuǎn)角度下的雜波抑制性能。 結(jié)果表明： 本文子陣劃分方案雜波抑制性能接近最優(yōu)， 不會(huì)產(chǎn)生角度模糊， 并且在不同旋轉(zhuǎn)角度下性能保持穩(wěn)定， 可用于現(xiàn)實(shí)旋轉(zhuǎn)彈載圓形陣的STAP。

關(guān)鍵詞：???? 空時(shí)自適應(yīng)處理; 圓形陣列; 空域降維; 相控陣?yán)走_(dá)

中圖分類號(hào)：??? TN957.2; V243.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：??? A文章編號(hào)：???? 1673-5048（2018）01-0071-06

0 引? 言

空時(shí)聯(lián)合自適應(yīng)處理（STAP）技術(shù)是機(jī)載、 彈載雷達(dá)在強(qiáng)雜波環(huán)境中進(jìn)行地面慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的一種有效方法。 該方法可以解決由雷達(dá)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的雜波譜展寬問題， 可有效抑制雜波， 提高雷達(dá)對(duì)淹沒在雜波中的慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)能力。 STAP技術(shù)應(yīng)用于機(jī)載場(chǎng)景時(shí)為側(cè)視陣， 雜波的空時(shí)分布呈線性關(guān)系， 而應(yīng)用于彈載場(chǎng)景時(shí)為前視陣， 此時(shí)， 雜波的空時(shí)分布隨距離非均勻變化， 雜波譜展寬， 雜波的空時(shí)分布呈現(xiàn)橢圓分布。

在相控陣?yán)走_(dá)中相控陣天線是最為重要的內(nèi)容， 通常相控陣天線有多種形式， 如線性陣列、 矩形陣列、 圓形陣列， 三角排布圓形陣列已經(jīng)在彈載前視雷達(dá)中廣泛應(yīng)用。 由于實(shí)際天線陣元數(shù)目龐大， 難以實(shí)現(xiàn)陣元級(jí)的STAP處理， 所以需要進(jìn)行空域降維處理。

關(guān)于子陣級(jí)STAP問題， 文獻(xiàn)[1]研究了兩種非均勻子陣結(jié)構(gòu)， 提出構(gòu)成子陣的相鄰子陣中心間距無公約數(shù)原則。 文獻(xiàn)[2]基于子陣級(jí)和差波束方向圖性能提出了基于錐削函數(shù)的子陣優(yōu)化方法。 文獻(xiàn)[3]分析了等規(guī)模交疊子陣劃分對(duì)STAP的影響。 文獻(xiàn)[4]提出了等噪聲功率法及等子陣加權(quán)法的子陣劃分準(zhǔn)則， 并研究了子陣劃分對(duì)STAP的影響。 上述子陣劃分方法是基于傳感器等間隔排列的線形陣列（或矩形平面陣列）， 給實(shí)際非線性陣列提供參考。 而對(duì)于圓形前視天線的子陣級(jí)STAP研究資料較少， 國(guó)內(nèi)幾乎空白。 Klemm對(duì)圓形前視天線的STAP進(jìn)行了研究， 提出圓形陣列的子陣劃分的三種方法： 不規(guī)則子陣、 棋盤形子陣、 圓靶形子陣。 子陣數(shù)目相同且不錐削條件下， 上述三種方法的雜波抑制性能幾乎相同， 不過沒有考慮彈載陣面旋轉(zhuǎn)對(duì)雜波抑制性能的影響[5]。

本文對(duì)基于三角排布圓形陣列彈載條件下的降維STAP處理模型進(jìn)行了研究。 在棋盤形子陣的基礎(chǔ)上， 提出了一種基于類規(guī)則重疊子陣的新型子陣劃分方法， 給出了在這種子陣劃分情況下的空時(shí)聯(lián)合處理結(jié)構(gòu)， 仿真分析對(duì)比了該子陣劃分方法與其他子陣劃分方法在不同旋轉(zhuǎn)角度下的雜波抑制性能。

平面在雜波處均形成有效零陷， 沒有產(chǎn)生角度模糊; 比較10（d）各旋轉(zhuǎn)角度下雜波抑制性能， 可以發(fā)現(xiàn)IF性能保持穩(wěn)定， 彈體旋轉(zhuǎn)時(shí)有魯棒的雜波抑制性能。 與前面的子陣劃分方案相比， 在陣面旋轉(zhuǎn)時(shí)也有較好的雜波抑制能力， 可以在彈載旋轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行正常的空時(shí)處理。

4 結(jié) 束 語

本文對(duì)基于三角排布圓形陣列列彈載條件下， STAP降維處理器模型進(jìn)行了研究， 并仿真對(duì)比了新型子陣劃分方法與其他子陣劃分方法在不同旋轉(zhuǎn)角度下的雜波抑制性能。 結(jié)果表明， 該子陣劃分方案雜波抑制性能接近最優(yōu)， 不會(huì)產(chǎn)生角度模糊， 并且在不同旋轉(zhuǎn)角度下性能保持穩(wěn)定， 可用于現(xiàn)實(shí)旋轉(zhuǎn)彈載圓形陣的STAP。 希望能夠?yàn)殚_展三角排布圓形相控陣導(dǎo)引頭陣列STAP研究提供參考。

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