專利名稱：多徑無源雷達處理fm機會信號的方法
專利說明多徑無源雷達處理FM機會信號的方法 發(fā)明領(lǐng)域 本發(fā)明涉及無源雷達領(lǐng)域，尤其涉及運行在諸如用于公眾FM(調(diào)頻)發(fā)射的非協(xié)同機會發(fā)送上的無源雷達領(lǐng)域。具體而言，涉及由位于檢測和定位目的的這種發(fā)射所覆蓋的區(qū)域內(nèi)的物體所反射的FM信號的處理。

背景技術(shù)：
當(dāng)希望實現(xiàn)地理區(qū)域的臨時或永久的雷達覆蓋時，直接的解決方案通常包括自主植入、有源雷達系統(tǒng)、手機或其它方式，包括與期望覆蓋的區(qū)域相對應(yīng)的每個系統(tǒng)所覆蓋的區(qū)域的并集的數(shù)量。因此，可以選擇使用給定的近程或中程雷達數(shù)量，或更嚴格的遠程雷達數(shù)量來覆蓋擴展區(qū)域。合并由每個系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)則可以實現(xiàn)所期望的覆蓋面。
作為自主有源系統(tǒng)，其中的每一個都包括發(fā)射機和接收機，其價格和復(fù)雜性取決于所考慮的應(yīng)用所需要的性能，特別是取決于發(fā)射機所發(fā)射的功率，該功率制約著范圍，從而制約著每個系統(tǒng)所覆蓋的區(qū)域的大小。此外，這樣一種甚至覆蓋遼闊區(qū)域的結(jié)構(gòu)的部署，通常構(gòu)成覆蓋同樣一個全球地理區(qū)域內(nèi)鄰近區(qū)域的系統(tǒng)之間的接近問題?？梢酝ㄟ^使用根據(jù)不同的頻率計劃的系統(tǒng)操作來部分地解決這些接近問題。然而，這樣的一組自主雷達系統(tǒng)既復(fù)雜又昂貴。
一種可以覆蓋廣闊的地理區(qū)域、用于降低這種結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性從而降低其成本的已知的解決方案，包括使用多基地有源系統(tǒng)，多基地有源系統(tǒng)包括位于特定區(qū)域點處的可以傳輸足夠的功率以覆蓋該區(qū)域的單個共用發(fā)射機，以及一組彼此遠離并且遠離發(fā)射源的接收機。在這樣的結(jié)構(gòu)中，每個接收機通常已知共用發(fā)射機的位置。此外，在這樣的結(jié)構(gòu)中，發(fā)射機和接收機通常是同步的。通過這種方式，每個接收機執(zhí)行的對接收信號所進行的相干處理非常類似于常規(guī)雙基地雷達處理。然而，該結(jié)構(gòu)需要特別安裝發(fā)射機以及在發(fā)射機與各種接收機之間實現(xiàn)同步的裝置，這實現(xiàn)起來仍然復(fù)雜，特別是在移動結(jié)構(gòu)的情況下。
另一種用于降低這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的解決方案，包括使用簡單的無源結(jié)構(gòu)，無源結(jié)構(gòu)包括能夠在給定的頻段接收機會信號的接收機，所述給定的頻段優(yōu)選對應(yīng)于發(fā)射裝置的頻段，所述發(fā)射裝置的發(fā)射可以全部或部分地覆蓋所期望覆蓋的地理區(qū)域。這些旨在用于構(gòu)成監(jiān)控其結(jié)構(gòu)以外的用途的發(fā)射機，其發(fā)射也被稱之為機會發(fā)射或非協(xié)同發(fā)射。
可以將這些機會發(fā)射稱之為(例如)用于公眾的調(diào)頻發(fā)射(FM發(fā)射)，調(diào)頻發(fā)射通常由覆蓋給定地理區(qū)域的本地發(fā)射機發(fā)射，每個發(fā)射在從100千赫到200千赫的頻帶上或FM信道上來實現(xiàn)。
這種基于安裝無源結(jié)構(gòu)、沒有發(fā)射機的解決方案實現(xiàn)了限制該結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性從而在成本方面具有很大的優(yōu)勢。其戰(zhàn)術(shù)部署實現(xiàn)在由一個或多個執(zhí)行接收和處理所接收到的機會信號的雷達接收機待監(jiān)控的區(qū)域上的傳輸。另一方面，這種純粹的無源解決方案的實際實現(xiàn)遇到了某些困難，這些困難解釋了為什么它們?nèi)匀缓苌俦皇褂玫脑颉?br> 當(dāng)希望實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)時出現(xiàn)的第一困難在于所接收的信號的復(fù)雜性。事實上，由每個接收機所接收到的信號在同一時間上對應(yīng)于機會源(FM發(fā)射機)所發(fā)射的信號的直接接收，對應(yīng)于該機會信號在不同固定障礙上的反射(這些信號可能被視為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的雜波)的接收，對應(yīng)于來自由試圖檢測的移動物體對同一源進行反射的“有用的”信號的接收。偽信號的接收，例如，可能來自于發(fā)射相同頻段的其它的、遙遠的發(fā)射機的偽信號，進一步加劇了接收信號的復(fù)雜性。此外，有用的信號(即，那些移動目標(biāo)的背散射信號)，通常表現(xiàn)出非常明顯地低于直接接收、固定障礙反射、熱噪聲的電平。
另一個與實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)有關(guān)的困難在于機會發(fā)射與性質(zhì)不可控制(帶寬、距離水平和多普勒旁瓣等)的未知信號相對應(yīng)。因此，必須將機會源所發(fā)射的信號標(biāo)識為與雷達接收機所接收到的其它信號相獨立的信號，以便在相關(guān)計算過程中用作參考，并且允許消除與多普勒和距離旁瓣相對應(yīng)的偽檢測。
發(fā)明介紹 本發(fā)明的目的是提出一種解決方案，使得可以實現(xiàn)由一個或多個分散在待覆蓋的地理區(qū)域上的無源雷達系統(tǒng)構(gòu)成的無源監(jiān)控結(jié)構(gòu)，因此，該解決方案可以解決以上提到的困難。
出于這種目的，本發(fā)明的主題是一種處理由包括多個接收通道(V1，...，VN)的FM無源雷達所接收的信號的方法，該方法包括對所接收的信號進行重新調(diào)節(jié)的相干處理(coherent processing)階段，然后，是基于所述相干處理中產(chǎn)生的信號進行反射脈沖構(gòu)造的非相干處理階段。
根據(jù)本發(fā)明，所述相干處理包括 -形成凈目標(biāo)通道的步驟， -重新產(chǎn)生的參考信號的步驟， -計算凈目標(biāo)通道和重新產(chǎn)生的參考信號之間的交叉-模糊的步驟， -計算所重新產(chǎn)生的參考信號的自動-模糊的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的方法的實現(xiàn)的優(yōu)選模式，所述非相干處理還包括 -距離-多普勒提取(extraction)的步驟，多普勒提取應(yīng)用于完成歸一化步驟和搜尋檢測時所創(chuàng)建的PE，以構(gòu)造反射脈沖(blips)， -多普勒-距離提純(purification)的步驟，多普勒-距離提純應(yīng)用于距離-多普勒提取后所構(gòu)造的反射脈沖，并且通過由計算重新產(chǎn)生的參考信號的自動-模糊步驟所產(chǎn)生的信號的方式來進行多普勒-距離提純，最終基于多普勒-距離提純的步驟以后所獲得的反射脈沖來進行反射脈沖屬性的確定。
根據(jù)實現(xiàn)的這一優(yōu)選模式，距離-多普勒提取的步驟采用所述重新產(chǎn)生的參考信號的-3dB的帶寬的計算。
根據(jù)實現(xiàn)的這一優(yōu)選模式，重新從計算所述重新產(chǎn)生的參考信號的自動-模糊的步驟產(chǎn)生的信號來評估所述重新產(chǎn)生的參考信號的-3dB頻帶。
根據(jù)實現(xiàn)的這一優(yōu)選模式，所述非相干處理還包括 -距離地圖量(ecartometry)算法測量的步驟， -方位地圖量算法測量的步驟， 這兩個步驟應(yīng)用于在完成多普勒-距離提純的步驟時所構(gòu)造的反射脈沖。
根據(jù)實現(xiàn)的這一優(yōu)選模式，所述非相干處理還還包括方位提純的步驟和限制反射脈沖發(fā)送數(shù)量的步驟。



通過以下說明書可以更好地理解本發(fā)明的特性和優(yōu)勢，該說明書通過特定的實施例論述了本發(fā)明，該特定的實施例作為非限制示例，并且由附圖支持，附圖表示為 -圖1是根據(jù)本發(fā)明的所有的處理步驟示意圖， -圖2-3是建立凈接收通道步驟的運行原理的示意圖， -圖4是重新產(chǎn)生參考信號步驟的運行原理的示意圖， -圖5是計算參考信號/凈目標(biāo)通道交叉-模糊步驟的示意圖， -圖6和7是提取反射脈沖步驟的運行原理的示意圖， -圖8是多普勒-距離提純的步驟的運行原理的示意圖。

具體實施例方式 首先參考圖1，圖1示出了實現(xiàn)本發(fā)明的信號處理方法的典型示意圖綜覽。根據(jù)本發(fā)明，在包括多個獨立接收通道的無源雷達的非限制應(yīng)用中介紹了這種方法。為了便于對本發(fā)明的理解，首先以一般方式示出了該方法及其所有的處理步驟。以粗體框框住的步驟，對本發(fā)明來說是具體的，在后續(xù)文檔中對其進行了詳細介紹。只是簡單提到實現(xiàn)已知方法的其它步驟，以便對組合所有這些步驟的該方法進行描述。
如圖1所示出的，根據(jù)本發(fā)明的該方法實現(xiàn)了兩種類型的處理，第一種類型的處理11，以本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的方式將其稱之為相干處理，所述相干處理對雷達所接收的信號進行重新調(diào)節(jié)，第二種類型的處理12，被稱之為非相干處理，所述非相干處理基于從相干處理中所產(chǎn)生的信號進行反射脈沖的構(gòu)造。提到相干處理，相干處理用于對信號的幅值和相位進行處理的所有處理步驟。相反，當(dāng)對信號進行處理時不再考慮信號的相位時，指的是非相干處理。
根據(jù)本發(fā)明，相干處理11主要包括兩個步驟，第一步驟13，即所謂的“凈目標(biāo)通道的建立”，第二步驟14，即計算在每個“凈”通道上所接收的信號與對應(yīng)于機會源發(fā)射的信號的參考信號之間的交叉-模糊的相干積分。
相干處理11的第一步驟13被稱之為“凈接收通道的建立”，因為它的目標(biāo)是使目標(biāo)通道最小化，通道以已知的方式用于搜尋檢測或“回波存在”(echo presences)，滋擾源的功率可以限制雷達的靈敏性。在無源雷達的情況下，這樣的滋擾源可能產(chǎn)生于 -來自相對于有用信號來說具有相對高的電平的信號，并且從參考發(fā)射機直接產(chǎn)生，即來自于機會源。根據(jù)本發(fā)明，這種直接信號，還用于作為參考信號進行相干積分的步驟，這種直接信號由對有用信號的接收來說是明顯公害的電平構(gòu)成，有用信號的電平通常低得多， -來自于固定的自然障礙對源所發(fā)射的信號的多次反射(參考發(fā)射機的多徑)， -至少部分來自于與參考發(fā)射機工作在同樣的頻段上的其它FM發(fā)射機，其信號到達所考慮的雷達接收機， -來自于不同性質(zhì)的無線電污染源。
對于包括若干采集通道的系統(tǒng)(多傳感器系統(tǒng))，如對于運行在FM機會發(fā)射上的無源雷達的情況，可以通過“自適應(yīng)計算波束形成”(自適應(yīng)CBF)類型或“旁瓣反相”(OSL)類型這些本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的處理類型的“天線處理”，在空間域內(nèi)消除滋擾源。通常這些雷達的這些處理類型構(gòu)成了工作在高頻段的有源雷達通常所采用的解決方案。
還可以在時域和空域內(nèi)聯(lián)合消除滋擾源。因此，談到的是時空處理。這是根據(jù)本發(fā)明在這種方法中實現(xiàn)的第二替代。根據(jù)本發(fā)明，所使用的算法是一種具有方向約束的時空類型的算法，這種處理用術(shù)語“時空自適應(yīng)形成”(STAF，在法語中為術(shù)語FAST，“形成自適應(yīng)時空”)表示。這種類型的算法可以有利地使得出現(xiàn)在干擾方向中的盲角區(qū)的數(shù)量(可以在時間軸上消除多徑)和程度(通過使用方向約束)最小化。在這里，術(shù)語“干擾”是一般意義上的“干擾”。
應(yīng)該注意到，不能以距離和多普勒效應(yīng)來分離FM波形，通過采用本領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的名為MTI(移動目標(biāo)指示，在法語中為VCM，目標(biāo)移動可視化)的濾波器不可能消除多徑，因為這通常用于有源雷達。
相干處理11的第二步驟14包括通過在給定的持續(xù)時間內(nèi)對接收信號進行相干積分，以距離和多普勒的方式描述接收信號樣本的特性。
根據(jù)本發(fā)明，目標(biāo)所反射的信號被延遲，并且是參考信號進行多普勒化的版本，可以通過確定交叉-模糊函數(shù)對接收信號樣本進行相干積分，交叉-模糊函數(shù)由下式定義為介于0和D之間的時移m，介于0和M-1之間的雙基地多普勒頻移n的函數(shù) 其關(guān)系為 -M表示相干積分中時間樣本的數(shù)量， -D表示所測試的最大時移數(shù)量， -vref[k]，0≤k≤M-1，參考信號， -vtarget cln[k]，0≤k≤M-1+D，直接路徑的凈目標(biāo)通道。
通過使用在實現(xiàn)重新產(chǎn)生步驟15之后所獲得的參考信號(幅值和相位參考)，進行用于前面步驟所獲得的每個凈通道的第二步驟。參考信號的重新產(chǎn)生處理旨在獲得對多徑和其它潛在滋擾源進行凈化的參考信號。實際上 -參考信號中高電平的多徑的存在可以引起距離軸上的靈敏度降低， -參考信號中不想要的信號殘差的存在，在滋擾源電平可以“接近”直接通道電平的“嚴重的”運行條件下，可能引起雷達的靈敏度降低。因此，重新產(chǎn)生步驟15可以有利地獲得凈參考信號。
仍然根據(jù)本發(fā)明，非相干處理12以常規(guī)方式執(zhí)行允許建立回波存在或EP的環(huán)境估計步驟16和歸一化檢測步驟17，步驟16和17以已知的方式實現(xiàn)，并且這里沒有對其進行詳細說明。
根據(jù)本發(fā)明，還以特有的方式包括距離-多普勒提取的步驟18，多普勒提取的步驟18的作用是，特別是從在完成步驟17之后所獲得的“回波存在”中確定那些可以認為與一個目標(biāo)有關(guān)、可以是與同一個目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的同一回波的回波。實際上，據(jù)了解，目標(biāo)，特別是如果該目標(biāo)反射高電平信號，則可以引起大量回波存在信息的建立，這些大量回波存在信息用于對應(yīng)于與目標(biāo)真實位置對應(yīng)的位置相鄰的距離-多普勒頻點(bin)的位置。因此，距離-多普勒提取的目標(biāo)是基于產(chǎn)生于同一目標(biāo)的鄰近回波存在，建立唯一的稱之為反射脈沖的檢測。
此外，根據(jù)本發(fā)明，多普勒-距離提純在提取反射脈沖操作的步驟112之后，其作用是處理提取之后獲得的高電平的目標(biāo)。實際上，這樣的目標(biāo)通常表現(xiàn)為距離-多普勒旁瓣，考慮到它們的電平，這樣的目標(biāo)還可以被檢測到并且認為是有別于真實目標(biāo)的獨立目標(biāo)。多普勒-距離提純的作用是刪除這些偽檢測。
非相干處理12還執(zhí)行距離地圖量和方位地圖量的常規(guī)操作，以便以距離和角位置的形式表示每個通過位置所提取的反射脈沖的特點，在步驟113和114期間分別進行的操作由方位提純的步驟115進行了補充。方位提純的作用是當(dāng)同一目標(biāo)在若干個角束內(nèi)建立檢測時只保留一個反射脈沖。
其余的反射脈沖最終是負載限制步驟116的對象，旨在避免下游數(shù)據(jù)處理鏈的飽和。
因此，根據(jù)本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員正確掌握了該方法的全部益處，在后續(xù)的說明書中更加詳細地介紹了該方法特有的步驟，這些特有的步驟表明了該方法特別適合于處理FM無源雷達，并且特別是運行在一般公眾FM發(fā)射上的無源雷達所接收到的信號。
注意力首先轉(zhuǎn)向相干處理11，并且特別是以下步驟 -形成凈目標(biāo)通道(步驟13)， -重新產(chǎn)生參考信號(步驟15)， -計算參考信號/凈目標(biāo)通道的交叉-模糊(步驟14)， -計算參考信號的自動-模糊(步驟19)。
圖2、3和4示出了形成凈目標(biāo)通道的步驟13的運行原理，現(xiàn)在進行考慮。
當(dāng)運行的時候，無源雷達的接收機接收產(chǎn)生于源的具有非常高的電平的直接信號。無源雷達的接收機還接收產(chǎn)生于固定障礙對發(fā)射源發(fā)射的信號的反射的信號，反射還被稱為多徑，并且任意地，其它的有害信號可以(例如)產(chǎn)生于其它FM發(fā)射源或來自于各種無線電污染源。盡管這些信號與直接通道信號相比比較弱，但其具有足夠的功率以降低雷達的靈敏度。這就是為什么還要刪除它們的原因。這是該方法步驟15的作用。
根據(jù)本發(fā)明，步驟13的原理主要包括從基于各接收通道V1到VN獲得的信號Vtarget21推導(dǎo)出信號Vopptot22，信號Vopptot22盡可能準(zhǔn)確地表示與有用信號相隨的不良信號。這種信號Vopptot22是通過自適應(yīng)濾波方法來獲得的，自適應(yīng)濾波方法應(yīng)用于信號Vopp1到VoppN-1，信號Vopp1到VoppN-1位于與認為的觀察方向相正交的子空間內(nèi)。
因此，步驟13以術(shù)語“廣義旁瓣相消器”(GSC)所公知的間接形式，實現(xiàn)一種具有方向約束的STAF類型的處理。GSC類型的間接形式的使用可以以優(yōu)選的實現(xiàn)形式來使用各反相通道上的不同長度的濾波器，并且，因此可以限制計算量。
通常通過使用以下方式來實現(xiàn)步驟13 -1個“長的”時間濾波器25，它可以對消除直接通道信號以及消除直接通道的距離多徑進行優(yōu)化。
-N-2個“短的”時間濾波器26，它允許消除其它滋擾源，其它滋擾源的功率并不需要使用長的時間濾波器。
如圖2所示，形成凈目標(biāo)通道的步驟13實現(xiàn)以下操作 -在所考慮的觀察方向上確定信號Vtarget的操作23， -基于接收通道提供的信號和矩陣O確定信號Vopp1到VoppN-1的操作24， -通過反相濾波器h1[k]到hN-1[k]濾除信號Vopp1到VoppN-1的操作27， -對所濾除的信號Vopp1到VoppN-1求和，以便獲得將從Vtarget信號導(dǎo)出的信號Vopptot的操作28， -從信號Vtarget實際減去信號Vopptot以形成凈目標(biāo)信號的操作29。
通過考慮以下方面來進行計算信號Vtarge 21的操作23 -一方面，在N個接收通道上所接收的信號矢量v(k)為 -另一方面，認為的觀察方向為θobs， -還有一方面，在方向θobs上與N個接收通道相對應(yīng)的N個天線的輻射圖形的值di(θobs)(i＝1，...N)。
根據(jù)本發(fā)明，通過計算表示接收信號v的矢量v與矢量d的乘積來獲得信號Vtarget，使得乘積的結(jié)果在以下條件的約束下使白噪聲上的目標(biāo)通道的信噪比(SNR)最大化 -從方向θobs上所產(chǎn)生的信號的集中， -從方向θobs上所產(chǎn)生的信號的非失真。
因此，矢量d是與觀察方向θobs相關(guān)聯(lián)的方向矢量，并且根據(jù)本發(fā)明，因此可以寫為 vtarget(k)＝dHv(k) [3] 其中，dH表示矢量d的共軛轉(zhuǎn)置矢量，d的表達式由以下給定 作為用于確定信號Vopp1到VoppN的計算24的主題的操作，包括將矩陣O應(yīng)用到所接收信號V1到VN，以便獲得具有與約束條件d相正交的特性的信號Vopp(k)。
因此，根據(jù)本發(fā)明，矩陣O是純粹的(N-1，N)維的空間矩陣，滿足以下關(guān)系 O·d＝0 [5] 并且 rank(O)＝N-1[6] 滿足關(guān)系[5]和[6]的任意矩陣O可以用于步驟13。以下描述用于構(gòu)造這樣的矩陣O的優(yōu)選步驟。
以如圖3所示的兩個操作31和32執(zhí)行基于矩陣O的信號Vopp(k)的計算24。
第一操作31，包括將秩為N-1的滿足等式B·d＝0的矩陣B應(yīng)用到信號v1到VN。定義該矩陣為(N-1，N)維的，包括到d⊥上的正交投影P的第一個N-1行，P由以下關(guān)系進行定義 其中，IN，N表示(N，N)維的單位矩陣。
(N-1，N)維的矩陣B滿足關(guān)系式B·d＝0。
應(yīng)用到所接收的信號的元素vi(k)(i＝1，...N)的矩陣B提供了一組N-1個與約束d相正交的信號bi(k)。
第二操作32，包括將(N-1，N-1)維的矩陣F應(yīng)用到由之前的操作所產(chǎn)生的信號bi，以這樣的一種方式所產(chǎn)生的信號Vopp列出了其元素Vopp1，Vopp1對應(yīng)于采用最長時間濾波器、參考信號功率與熱噪聲功率比最大的通道。矩陣F由以下關(guān)系式進行定義 其中，IN-2，N-2表示(N-2，N-2)維的單位矩陣。
在這里，WHref表示矢量Wref的共軛轉(zhuǎn)置，Wref由以下關(guān)系式進行定義 其中，Rb表示處在信號bi電平的熱噪聲的協(xié)方差矩陣，以及dref表示處在N個接收通道電平的參考信號的方向矢量，該矢量表示為 矢量wref構(gòu)成空間權(quán)值矢量，所述空間權(quán)值矢量將應(yīng)用到信號bi以便使得參考通道的功率與通道Vopp1上的熱噪聲的比率最大化。
還應(yīng)該注意到，如果R表示N個接收通道上的熱噪聲的協(xié)方差矩陣，則可以寫成 Rb＝B·R·BH[11] 假設(shè)熱噪聲為N個接收通道上的空間白噪聲，有R＝IN，N，因此Rb＝B·BH。因此，矢量Wref的表達式為 wref＝(B·BH)-1·B·dref [12] 因此，定義矩陣O為乘積O＝F·B。
如之前已經(jīng)說明的那樣，步驟13的主要作用包括從信號Vtarget減去的信號Vopptot的形成。根據(jù)本發(fā)明，基于信號Vopp1到VoppN-1，通過濾波來產(chǎn)生信號Vopptot。所實施的濾波是自適應(yīng)型的，并且其目的是獲得信號Vopptot，這可以最佳地消除不良信號部分。實際上，可以通過為Vopp1到VoppN-1的每個信號采用時間濾波器來實現(xiàn)，可以周期性地重新計算時間濾波器的系數(shù)，其唯一目的是在每個瞬間產(chǎn)生期望的信號Vopptot。后續(xù)描述中介紹了用于計算應(yīng)用到每個信號Voppi(i＝1，...，N-1)的濾波器各個系數(shù)的原理。
為了執(zhí)行該計算，首先建立以下兩個矢量 -反相信號值的矢量Vopp(k)，由時刻k周圍各連續(xù)時刻所采樣的時域信號Voppi(i＝1，...，N-1)的樣本組成， -應(yīng)用到信號Voppi的濾波器系數(shù)的h矢量。
此外，Vtarget(k)表示所考慮的時刻k(時域樣本k)處信號Vtarget的值。
這兩個矢量的表達式分別是 其中，R1表示應(yīng)用到信號Vopp1的反相濾波器的延遲，濾波器的長度L1，即系數(shù)的個數(shù)，等于2R1+1；其中R2表示應(yīng)用到信號Vopp2到VoppN-1的反相濾波器的延遲，濾波器的長度L2等于2R2+1。
因此，對應(yīng)于凈目標(biāo)通道的信號Vtargetcln的表達式是 Vtargetcln(k)＝Vtarget(k)-hH.Vopp(k) [13] 根據(jù)本發(fā)明，以使成本函數(shù)J最小化的方式來計算矢量h，成本函數(shù)J按照以下關(guān)系在K個信號樣本上進行定義 按照以下關(guān)系定義使標(biāo)準(zhǔn)J的值最小化的濾波器h 其中，Γvopp，vopp表示按照以下關(guān)系式進行定義的矩陣 并且其中，Γvopp，vtarget表示按照以下關(guān)系式進行定義的矢量 因此，根據(jù)本發(fā)明，所采取的計算h的解決方法是確定性最小二乘算法的塊版本(block version)類型。
因此，應(yīng)該注意到，為了改善由于帶寬限制處接收機濾波器抵制高電平而引起的空間軸上和時間軸上的嚴重條件，根據(jù)本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的原理，計算矩陣Γvopp，vopp比計算矢量h的負擔(dān)過重。
為了優(yōu)化凈通道的形成性能，可以以部分地重疊數(shù)據(jù)塊的方式來更新矢量h的計算。
矩陣Γvopp，vopp項的最初計算需要對等于(L1+(N-2)L2)(L1+(N-2)L2+1)/2的項的數(shù)目NT進行分別估計，該數(shù)目對應(yīng)于位于Hermitian矩陣Γvopp，vopp上三角部分的項。這種計算所必需的計算量是重要的，并且這就是為什么以優(yōu)選的實現(xiàn)方式，根據(jù)本發(fā)明的方法利用矩陣Γvopp，vopp的特定結(jié)構(gòu)執(zhí)行這種計算的原因。實際上，Hermitian矩陣Γvopp，vopp可以寫成以下形式
矩陣Γvopp，vopp的每個Hermitian子陣Γvoppi，voppi還具有以下結(jié)構(gòu)
通過這種方式，對于m≤n，矩陣Γvoppi，voppi的任何行m和任何列n可以寫成 否則 否則


考慮關(guān)系式[22]，應(yīng)該注意到，項(1)、(2)和(3)分別構(gòu)成(m-1)、(K-Li)和(Li-m)乘積的和。還應(yīng)該注意到，項(2)只取決于(m-n)的差，并且對于位于同一個子對角線上的Γvoppi，voppi的所有項只需計算一次。最后，應(yīng)該注意到，由于計算項(1)和(3)引起的計算量在K-Li＞＞Li-1范圍內(nèi)是很小的。
在這種方式下，盡管在與計算Li(Li+1)/2的值相對應(yīng)的最初計算中，這些Li(Li+1)/2的值對應(yīng)于位于Hermitian矩陣Γvoppi，voppi上三角部分的項的數(shù)目，就計算量而言，對子陣Γvoppi，voppi的估計類似于一階的，類似于對Li值的計算(項(2)的Li值)。通過以類似的方式進行處理，可以以更少的成本計算子陣Γvoppi，voppj(i≠j)的項，子陣Γvoppi，voppj(i≠j)位于同一個子對角線上。
因此，對每個子對角線上的項(2)進行的計算占了計算量的最大比例。它由對項C(m-n)評估的矩陣型Γvoppi，voppi組成，項C(m-n)由以下關(guān)系式定義參數(shù)m(行數(shù))和n(列數(shù)) 有 -m≤n， -1≤m≤Li， -1≤n≤Li. 就計算量而言，具有足夠大值的Li對于在頻域中執(zhí)行對項C(m-n)進行評估是有利的。為了這樣做，定義以下量 -N＝K-Li+1， -D＝N+Li-1， -對于k＝0，...，N-1，voppsynch(k)＝voppi(k+Ri+1) -對于k＝0，...，D-1，voppcomp(k)＝voppi(k-Ri+1)。
然后，基于Voppsynch(k)和Voppcomp(k)，長度S的序列Voppsynchpad(k)和Voppcomppad(k)由“0填充”構(gòu)成，S是大于或等于N+2(Li-1)的2的最小次冪。然后，計算VFoppsynch(l)和VFoppcomp(l)，這些分別是voppcompad(k)和voppsynchpad(k)的快速傅里葉變換的結(jié)果。
對于0≤k≤S-1，時域信號p(k)由以下進行定義 p(k)＝FFT-1(VFoppsynch(l)VFoppcomp*(l))， p(k)從VFoppsynch和VFoppcomp推導(dǎo)出。
因此，對于每對(m，n)使得 -1≤m≤Li， -1≤n≤Li， -m≤n， 可以寫成

實際上，為了最大限度的減少頻域內(nèi)計算所提供的計算量，在若干連續(xù)時域子塊上執(zhí)行對信號p(k)值的評估，以便使用減小大小的FFT。然后，通過對在各子塊上計算的信號p(k)值求和來獲得C(m-n)的值。
還可以將之前所描述的原理應(yīng)用到頻域，能夠明顯地用來減少由計算矩陣Γvoppi，voppj(i≠j)的C(m-n)類型的項的計算量，當(dāng)然可以達到濾波器長度Li可以證明的程度。還可以用來執(zhí)行對矢量Γvopp，vtarget的計算。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，該圖示出了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明方法的重新產(chǎn)生參考信號的步驟15所實現(xiàn)的主要原理。
為了獲得使得可以執(zhí)行相干積分和有利于非相干處理的提取和多普勒/距離提純步驟的參考信號，如前所述，根據(jù)本發(fā)明的方法執(zhí)行一個稱為“重新產(chǎn)生參考信號步驟”的步驟，該步驟的目的是獲得與輻射源發(fā)射的信號盡可能相似的參考信號。如同信號Vtarget，這種從多徑和其他潛在滋擾源產(chǎn)生的信號必須清除。
用于重新產(chǎn)生參考信號的處理的特性之一是它必須以盲目的(blind)方式從其它信號中區(qū)分出參考信號。
根據(jù)本發(fā)明的方法所使用的步驟，使用FM信號的恒模特性進行這種盲區(qū)別，以尋找應(yīng)用于天線上所接收的信號的純粹空間權(quán)值的集合，作為參考信號的估計輸出。
表示“恒模算法”的縮寫CMA所公知的家族算法可以進行恒模信號的盲均衡。
按照優(yōu)選的實現(xiàn)形式，根據(jù)本發(fā)明的方法使用派生CMA算法，派生CMA算法為表示“最小二乘恒模算法”的縮寫LS-MA所公知。實際上后者提供了性能和計算量之間的一個良好的折衷。圖4示出了這種算法的操作原理。
LS-CMA算法是塊迭代算法，對于LS-CMA算法，通過同一數(shù)據(jù)塊上的連續(xù)迭代來計算應(yīng)用到輸入信號v1到vN的權(quán)值。其目的是確定矢量vref和矢量WCMA，它們是由以下關(guān)系式所表示的最小二乘問題的解決方法 argminWcma，Vreff＝||wCMAH·v-vref||2 [24] 其中，v，vref和WCMA的表達式分別是 vref＝|vref(1)…vref(M)| v是相干積分期間在N個接收通道上接收到的信號vi(k)的矩陣。
WCMA是CMA權(quán)值的矢量，可以重新構(gòu)造具有恒模的參考信號。
信號vref是恒模信號的組成部分，表示對參考信號的評估。這是所謂的“重新產(chǎn)生的”參考信號。
根據(jù)本發(fā)明的處理方法的特征是必須能考慮到處理信號的大動態(tài)擺動，可以以比噪聲高70dB的電平接收參考信號。這一重要的動態(tài)擺動在實現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)值計算中可能造成困難。
為了考慮處理信號的這一特征，如圖4所示，該方法的步驟15啟動了諸如CMA算法提供的實際評估權(quán)值WCMA的操作41，操作41具有所謂的“信號空間的白化”操作42和減少維數(shù)操作。
信號空間白化操作始于對由以下關(guān)系式定義的傳感器信號協(xié)方差矩陣Rv的計算， 然后，采用正交基根據(jù)以下方式將(正定)矩陣Rv對角化 Rv＝UV DV UVH， 其中，Rv的特征值沿DV的對角線按降序排列。
然后，矩陣DV和UV分別用于構(gòu)造矩陣DVred和UVred，DVred和UVred通過只保留DV和UV矩陣的特征值從這些矩陣中提取，并且，相對于DV最大特征值的動態(tài)擺動的這些相關(guān)特征矢量小于50dB(所謂的降維操作)。然后通過以下關(guān)系式從DVred和UVred推導(dǎo)出應(yīng)用于輸入數(shù)據(jù)vi(k)的白化濾波器Fb Fb＝UVred·DVred-1/2 [26] 因此，基于輸入數(shù)據(jù)vi(k)通過使用以下關(guān)系式獲得白化的輸入數(shù)據(jù)Vbi(k) Vb＝FbH·V [27] 根據(jù)本發(fā)明，這些白化的數(shù)據(jù)構(gòu)成了LS-CMA迭代算法的輸入數(shù)據(jù)。
首先，將白化信號空間中的權(quán)值矢量WCMAb初始化成wCMAb_init。如果參考信號功率最強，則使用以下給定值 然后，在算法的每一步迭代中，根據(jù)以下描述的算法計算WCMAb的新值 -利用在之前迭代所獲得的WCMAb，形成從通道形成中獲得的輸出信號矢量Y。Y的表達式是 Y＝WCMAbH·Vb [28] -從Y中推導(dǎo)出與恒模信號相關(guān)聯(lián)的矢量Ymod_cst。通過將Y的每個元素除以它的模來獲得Ymod_cst矢量的元素。
Ymod_cst＝[Yi/|Yi|]i[29] -基于Ymod_cst通過執(zhí)行以下操作來更新權(quán)值矢量WCMAb的元素 WCMAb＝(Ymod_cst·pinv(Vb))H [30] 其中，pinv表示Moore-Penrose逆。
因此，在若干次迭代之后(5到10次)，通過采用以下關(guān)系式從矢量WCMAb中推導(dǎo)出受歡迎的權(quán)值矢量WCMA的元素值。
WCMA＝Fb·WCMAb [31] 然后，通過將加權(quán)系數(shù)應(yīng)用到輸入信號44來獲得表示參考信號43的矢量。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5，圖5以示意的方式示出了在根據(jù)本發(fā)明方法的步驟14過程中所執(zhí)行的操作的操作原理，步驟14即所謂的“計算參考信號/凈目標(biāo)通道交叉-模糊”的步驟，對由觀察到的物體或目標(biāo)散射回的信號進行實際相干積分。該步驟的目的是對距離軸和多普勒軸上所接收的信號進行分析，通過限定大小的距離-多普勒單元(m，n)以及限定的距離-多普勒域。
如果首先考慮相干積分中時域樣本的數(shù)量M，測試的距離偏移最大量D，此外，將本方法的步驟15所獲得的參考信號vref[k](0≤k≤M-1)，以及步驟13所獲得的凈目標(biāo)信號vtargetcln[k](0≤k≤M-1+D)，目標(biāo)反射的信號視為是延遲的并且是多普勒化版本，即，由于目標(biāo)、參考信號的移動而遭受頻移，根據(jù)本發(fā)明的方法所進行的相干積分，包括計算所謂的交叉-模糊amb(m，n)量。由以下關(guān)系式給定該量 其中，vtargetcln*[k]對應(yīng)于vtargetcln[k]的共軛，并且其中，參數(shù)m介于0和D，表示目標(biāo)信號相對于參考信號的延遲，并且參數(shù)n介于0和M-1之間，表示目標(biāo)的雙基地多普勒頻率。
可以以直接的方式自然地通過對每個k和m的值計算乘積vref[k]vtargetcln*[k+m]來計算函數(shù)amb(m，n)，并且通過求時域信號的FFT，從而獲得對于每個m值的FFT值。然而，由這樣的計算所產(chǎn)生的計算量通常是過多的。這就是為什么要在根據(jù)本發(fā)明的方法中使用一種有利地引起較低計算量的間接的快速計算步驟的原因。在說明書中隨后描述該步驟的原理。
這里所描述的步驟的原理取決于這樣的事實，即待處理的目標(biāo)的速度不超過音速的2到3倍，所測量的最大多普勒頻率fdmax遠低于150kHz級別的采樣頻率的模糊多普勒頻率。
因此，例如，對于運行在一般公眾FM頻帶上的無源雷達，即，在接近f＝100MHz的頻率上，fdmax的值是 因此，可以忽略在幾十個連續(xù)樣本的子塊上所接收的信號的多普勒相變。
因此，因為可以在幾十個連續(xù)樣本上忽略所接收的信號的多普勒相變，所以可以通過只在L個樣本子塊上的距離軸上執(zhí)行相關(guān)計算，并且接著通過計算這些距離相關(guān)的FFT來評估交叉-模糊。還可以在頻域內(nèi)執(zhí)行距離相關(guān)計算，其結(jié)果可以大大減少計算量。這些原理正是所進行的處理所基于的基礎(chǔ)。
根據(jù)這種優(yōu)選的實現(xiàn)形式，在兩個步驟內(nèi)執(zhí)行交叉-模糊的計算。
第一步包括在重新產(chǎn)生的參考信號和凈目標(biāo)信號的L個樣本的子塊51和52上，計算由以下關(guān)系式進行定義的基本距離相關(guān)性cdist(m，s)53 其中 0≤m≤D， 0≤s≤M/L-1，L在這里取能被M整除的整數(shù)值。
為了減少計算量，在頻域內(nèi)非直接地執(zhí)行對基本距離相關(guān)性的計算。以這種方式，如果考慮例如s＝0的情況，基于以下關(guān)系式進行基本距離相關(guān)性cdist(m，s)的計算 其中0≤m≤D，[34] 接下來描述頻域內(nèi)cdist(m)的計算。
令L2是大于或等于L+2D的2的最小次冪?；趘ref[k](0≤k≤L-1)由“零填充”來構(gòu)造信號vrefpad[k](0≤k≤L2-1)。基于vtargetcln[k](0≤k≤L-1+D)再由“零填充”同樣來構(gòu)造信號vtargetclnpad[k](0≤k≤L2-1)。接著通過分別采用信號vrefpad和vtargetclnpad的L2個點上的FFT來計算Vfrefpad和Vftargetcln的量。
最后，基于Vfrefpad和Vftargetcln，由以下關(guān)系式計算對0≤k≤L2-1定義的信號p[k] p＝FFT-1(Vfrefpad VFtargetcln*) [35] 通過這種方式，由以下關(guān)系式獲得cdist(m) cdist[m]＝p(0)pour m＝0， [36] ＝p(L2-m)pour1≤m≤D 第二步54包括(就其本身而言)通過采用以下關(guān)系式從基本距離相關(guān)性cdist(m，s)中推導(dǎo)進而計算交叉-模糊值amb(m，n) amb(m，-n)＝FFTs(cdistpad(m，s))s＝-n [37] 其中 -0≤m≤D， -0≤n≤ML2-1，ML，2表示大于或等于M/L的2的最小次冪。
在關(guān)系式[37]，F(xiàn)FTs表示針對變量s的FFT計算，cdistpad(m，s)表示通過相對于大于或等于M/L的2的最小次冪(表示為ML，2)進行的“零填充”操作，從cdist(m，s)推導(dǎo)出的量。
一旦完成這兩個計算步驟，就可以獲得用于感興趣的距離/多普勒域的每對(m，n)值的交叉-模糊。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向計算參考信號自動-模糊的步驟19。一旦完成步驟15所獲得的參考信號的自動-模糊知識對于實現(xiàn)步驟111和112、計算參考信號的3dB帶寬以及多普勒/距離提純、相關(guān)處理來說是必要的。
通過對參考信號/凈目標(biāo)通道交叉-模糊進行類比(cf.關(guān)系式[1])，參考信號自動-模糊由以下關(guān)系式進行定義 其中 -M表示相干積分的時域樣本的數(shù)量， -D表示用于檢測目標(biāo)的所測試的距離偏移量最大量， -vref[k]是對于0≤k≤M-1的測量參考信號， -vcref[k]是增加D和以下距離頻點(bin)-D≤k≤M-1+D的測量參考信號。
介于-D和D之間的參數(shù)m表示正的或負的延遲，介于0和M-1之間的參數(shù)n表示雙基地多普勒頻率。
因為在交叉-模糊的情況下，直接計算autoamb(m，n)通常會導(dǎo)致顯著的或?qū)嶋H上大得驚人的計算量。這就是為什么在根據(jù)本發(fā)明的方法中，通過類似于用于計算交叉-模糊的替代步驟來進行這種計算。以下描述該步驟，該步驟在第一步包括，在頻域內(nèi)計算L個樣本子塊上的“純粹距離”自動相關(guān)性，然后，在第二步，包括求它們的FFT。
第一步包括在L個樣本的子塊上計算由以下關(guān)系式所定義的基本距離自動相關(guān)性acdist(m，s) 其中，m表示滿足-D≤m≤D的整數(shù)，s表示滿足0≤s≤M/L-1的整數(shù)，L就其本身而言表示能被M整除的整數(shù)。
第二步包括基于基本距離自動相關(guān)性acdist(m，s)計算由以下定義的自動-模糊autoamb(m，n)的值 auto-amb(m，-n)＝FFTs(acdistpad(m，s))s＝-n 其中，acdistpad(m，s)表示通過相對于大于或等于M/L的2的最小次冪(表示為ML，2)進行的“零填充”從acdist(m，s)推導(dǎo)出的信號，F(xiàn)FTs表示相對于變量s的FFT計算。
在這里，參數(shù)m介于-D和D之間，參數(shù)n介于0和ML，2-1之間。
為了減少計算量，像計算在步驟14過程中進行中間的基本相關(guān)性cdist(m，s)那樣，在頻域內(nèi)并且以非直接的方式執(zhí)行基本距離自動相關(guān)性acdist(m，s)的計算。為了簡化符號，以下描述了對于s值為0的頻域內(nèi)基本距離自動相關(guān)性acdist(m，s)的計算。然后有 其中-D≤m≤D。
令L2是大于或等于L+4D的2的最小次冪?；趘ref[k](0≤k≤L-1)由“零填充”來構(gòu)造信號vrefpad[k](0≤k≤L2-1)。
同樣，基于vcref[k](-D≤k≤L-1+D)通過偏移D個樣本并由“零填充”來構(gòu)造信號vcrefpad[k](0≤k≤L2-1)。接下來通過分別采用信號vrefpad和vcrefpad的L2個點上的FFT來計算Vfrefpad和Vfcrefpad的量。
基于Vfrefpad和Vftargetcln，由以下關(guān)系式計算對0≤k≤L2-1進行定義的信號p[k] p＝FFT-1(Vfrefpad Vfcrefpad*)[41] 通過這種方式，通過以下關(guān)系式獲得acdist(m) acdist[m]＝p(0)對于m＝-D，[42] ＝p(L2-(m+D))對于-D+1≤m≤D 因此，可以在計算參考信號的3dB帶寬步驟(111)和多普勒/距離提純的步驟(112)過程中使用為每個距離-多普勒頻點所確定的參考信號自動-模糊autoamb(m，n)。
接著轉(zhuǎn)向非相干處理12，尤其是以下步驟 -參考信號的3dB帶寬的計算(步驟111)， -多普勒-距離提取(步驟18)， -多普勒-距離提純(步驟112)。
作為非相干處理的特有步驟，首先轉(zhuǎn)向圖6和7，它們示出了距離-多普勒提取的步驟18的操作原理。
距離-多普勒提取的步驟應(yīng)用于“回波存在”或EP以及應(yīng)用于如下所獲得的信息，這些信息是基于由相干處理所計算的交叉-模糊信號樣本，以及基于與每個樣本相關(guān)聯(lián)的環(huán)境評估，通過采用TFAC類型的歸一化和檢測操作以已知的方式獲得的，TFAC類型的歸一化和檢測操作在別處對于這些樣本來說是已知的而在這里卻沒有進行描述。在這一操作過程中，對應(yīng)于每個樣本的信號電平或距離-多普勒頻點由與之相關(guān)聯(lián)的環(huán)境電平進行歸一化，然后與固定的閾值進行比較。因此，可以檢測到其歸一化電平超出閾值的每一個距離-多普勒頻點，并且將其標(biāo)志為表示回波存在或EP。
然而，如圖6所示出的距離軸，眾所周知，其模糊函數(shù)集中在給定頻點上的目標(biāo)可以引起若干EP檢測、實際上目標(biāo)所在的距離-多普勒頻點內(nèi)的檢測61，以及與目標(biāo)所在的距離-多普勒頻點相鄰的距離-多普勒頻點內(nèi)的其它檢測62。這是由于這樣的事實，交叉-模糊函數(shù)的主瓣具有特定寬度、取決于參考信號的3dB頻帶，并且顯示出具有有限陡度的側(cè)邊。
為了處理這種基于單一目標(biāo)建立多個EP的現(xiàn)象，在檢測EP以后，基于可能產(chǎn)生于同一個目標(biāo)的相鄰EP，在建立唯一檢測的目標(biāo)上實現(xiàn)稱為反射脈沖的多普勒/距離提取操作是眾所周知的。然而在FM無源雷達的特定環(huán)境中，這種操作表現(xiàn)出了一定數(shù)量的具體特性。
根據(jù)本發(fā)明所實現(xiàn)的提取步驟包括通過不介入所有獲得的EP，每個目標(biāo)只保留單一的EP(只有EP對應(yīng)于距離和多普勒軸上交叉-模糊的局部最大值)?，F(xiàn)在，采樣頻率與FM信號的3dB頻帶的比值，在自動-模糊的主瓣的多個頻點內(nèi)尤其固定距離范圍，隨著時間波動，以便使考慮到的用于局部最大值測試的距離頻點數(shù)量必須動態(tài)適應(yīng)于該參數(shù)的值。
這就是為什么這里的距離-多普勒提取包括基于距離-多普勒頻點(ndop，ndist)內(nèi)的檢測來建立反射脈沖的原因，如果它的交叉-模糊的對數(shù)模logmod(ndop，ndist)滿足以下關(guān)系式 logmod(ndop，ndist)＞logmod(ndop+i，ndist+j)[43] 對于每個距離-多普勒頻點(ndop+i，ndist+j)，其屬于鄰域E(如圖7所示)，鄰域E由包圍頻點75的一組距離-多普勒頻點71到74形成，按下面對E進行考慮并定義
其中，nssechdist表示距離比值

最近的整數(shù)(EPP)，B3dB表示對突然所接收到的FM信號的3dB頻帶的評估。
如前面所注意到的，為了進行根據(jù)本發(fā)明的提取步驟18，必須知道在3dB處信號頻帶的值B3dB。根據(jù)本發(fā)明的方法通過在重新產(chǎn)生的參考信號上實現(xiàn)計算步驟111來確定這一頻帶B3dB。
根據(jù)本發(fā)明，參考信號的3dB頻帶通過采用以下所描述的步驟從重新產(chǎn)生的參考信號的自動-模糊函數(shù)推導(dǎo)而來。
沿著自動-模糊函數(shù)的距離軸部分可以在線性尺度內(nèi)并且圍繞零距離進行高斯近似。因此，在對數(shù)坐標(biāo)上，可以視截距(distance cut)為拋物線 Auto-amb-dist-log(d)＝ad2+bd+c [45] 其中 -Auto-amb-dist-log(d)是自動-模糊函數(shù)距離部分的對數(shù)模，d表示距離變量， -a、b和c表示對數(shù)坐標(biāo)上對截距建模的拋物線的系數(shù)。
自動-模糊函數(shù)的距離部分是在零距離處的最大值，系數(shù)b是零。
在對數(shù)坐標(biāo)上自動-模糊函數(shù)的距離部分的主瓣寬度不取決于系數(shù)c(c固定在零距離處自動-模糊函數(shù)的值)，而只取決于系數(shù)a。
可以基于通過以下所描述的步驟或任何其它拋物線近似算法在步驟19中所計算的參考信號自動-模糊函數(shù)來估計系數(shù)a的值。
令auto_amb_log(m，n)＝20*log10|auto_amb(m，n)|是在步驟19中所計算的自動-模糊函數(shù)的對數(shù)模。
假設(shè)在線性尺度上的參考信號的自動相關(guān)性是高斯型的，則參考信號的DSP也是高斯型的。它的3dB頻帶可以由以下從a中推導(dǎo)出 其中，fsmp表示采樣頻率。
因此，在完成步驟111時獲得的3dB頻帶的值B3dB，在步驟18中將其用于nssechdist的計算。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖8，圖8根據(jù)本發(fā)明示出了多普勒-距離提純的步驟112的操作原理。
這一步的目的是消除對應(yīng)于高電平目標(biāo)距離/多普勒旁瓣的偽反射脈沖。
實際上，像FM這樣的參考信號表現(xiàn)出高電平的距離方式(wise)和多普勒方式、旁瓣，并且離主瓣相對較遠。這些旁瓣可以在歸一化和檢測搜索步驟17過程中構(gòu)造回波存在，這些回波存在在距離-多普勒提取的步驟18中并沒有被消除，提取步驟18通過每個EP的附近環(huán)境來分析每個EP。
為了進行這一多普勒-距離提純的步驟的操作，根據(jù)本發(fā)明的方法使用重新產(chǎn)生信號的距離-多普勒自動-模糊信號。
根據(jù)本發(fā)明，提取的反射脈沖以電平降低的順序進行排列。接著，該處理包括翻譯參考信號距離方式和距離-多普勒方式的自動-模糊函數(shù)，以這樣的方式，它的起點81與所考慮的反射脈沖的距離-多普勒頻點相吻合。然后，基于所處理的反射脈沖電平來調(diào)整自動-模糊函數(shù)電平，以便超出這一電平某一值，稱之為超臨界閾值。因此，所實現(xiàn)的這一函數(shù)構(gòu)成了所使用的提純模板83。
因此，認為所有的反射脈沖84(除了其幅值低于提純模板的當(dāng)前脈沖反射82以及位于其附近的反射脈沖之外)是從多普勒或距離旁瓣中產(chǎn)生的，并且被刪除。這些反射脈沖，例如其幅值高于提純模板的反射脈沖85，被部分保留。
應(yīng)該注意到，圖8所示出的構(gòu)成了簡化的二維表示，在這種表示中，所有被處理的反射脈沖位于同樣的距離頻點內(nèi)。然而，為了清楚起見，這種簡化的表示可以清楚地示出提純步驟的操作原理。
一旦完成這一提純步驟，將剩下的反射脈沖用于后續(xù)的處理步驟。
權(quán)利要求
1、一種處理通過包括多個接收通道(V1，...，VN)的FM無源雷達所接收的信號的方法，所述方法包括對所接收的信號進行重新調(diào)節(jié)的相干處理階段(11)，隨后的基于所重新調(diào)節(jié)的信號進行反射脈沖的構(gòu)造的非相干處理階段(12)，以及隨后的對與所構(gòu)造的反射脈沖相關(guān)聯(lián)的屬性的確定，其特征在于，所述相干處理包括
-形成凈接收通道的步驟(13)，
-重新產(chǎn)生參考信號的步驟(15)，
-計算凈目標(biāo)通道和重新產(chǎn)生的參考信號之間的交叉-模糊的步驟(14)，
-計算所述重新產(chǎn)生的參考信號的自動-模糊的步驟(19)。
2、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述非相干處理還包括 -在確定與這些反射脈沖相關(guān)聯(lián)的屬性之前，應(yīng)用于所構(gòu)造的反射脈沖的距離-多普勒提取的步驟(18)，
-在距離-多普勒提取之后，應(yīng)用于所構(gòu)造的反射脈沖并通過利用從計算所述重新產(chǎn)生的參考信號的自動-模糊的步驟(19)中產(chǎn)生的信號進行的多普勒-距離提純的步驟(112)。
基于在所述多普勒-距離提純的步驟(112)之后所獲得的反射脈沖，進行所述反射脈沖的所述屬性的確定。
3、如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，距離-多普勒提取的步驟(18)采用所述重新產(chǎn)生的參考信號的-3dB頻帶的計算。
4、如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，基于從計算所述重新產(chǎn)生的參考信號的所述自動-模糊的步驟(19)產(chǎn)生的所述信號來評估所述重新產(chǎn)生的參考信號的所述-3dB頻帶。
5、如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述非相干處理還包括
-距離地圖量算法測量的步驟(113)，
-方位地圖量算法測量的步驟(114)，
這兩個步驟應(yīng)用于在完成所述多普勒-距離提純的步驟(112)時所構(gòu)造的反射脈沖。
6、如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括方位提純的步驟(115)和限制所述反射脈沖發(fā)送數(shù)量的步驟(116)。
全文摘要
本發(fā)明涉及無源雷達領(lǐng)域，尤其涉及這種雷達所使用的信號處理領(lǐng)域。根據(jù)本發(fā)明，所接收的信號處理方法執(zhí)行相干處理操作，使得可以明顯地從偽信號中清除出有用的信號(特別是參考信號及其多個反射)，以重新產(chǎn)生發(fā)射信號，并通過計算所接收的信號和重新產(chǎn)生的信號之間的交叉-模糊來執(zhí)行所接收的信號的相干積分。還執(zhí)行非相干處理操作，使得尤其可以進行提取和多普勒-距離提純操作，使得可以形成反射脈沖，并且消除存在于所形成的反射脈沖中的偽反射脈沖。本發(fā)明尤其應(yīng)用于操作在非協(xié)同機會發(fā)送上的無源雷達，例如用于公眾的FM發(fā)射。
文檔編號G01S13/00GK101611329SQ200780051247
公開日2009年12月23日 申請日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月12日
發(fā)明者E·德格拉蒙, G·德索特, S·阿拉姆 申請人:塔萊斯公司