基于机载共形阵列的杂波秩估计方法李舒婉，雷亚哲（中国电子科技集团公司第二十研究所，陕西西安710068）摘要：杂波秩能够直观反映系统的杂波抑制能力，现有的杂波秩估计方法仅适用于规整阵列，因此准确估计共形阵列杂波秩对后续设计杂波抑制方法具有指导意义。基于此，构建了一种基于机载共形阵列的杂波秩估计方法，将杂波秩估计问题转化为求杂波的多维空间频率范围，根据孔径带宽积理论进行推导计算，并通过仿真试验进行验证。关键词：共形阵列；杂波模型；杂波秩；空时特性中图分类号：TN911.7文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）06-0072-030引言在机载雷达信号处理中，开展杂波特性分析是进行杂波抑制的基础。杂波秩是杂波的重要特性之一，通常用来表示杂波协方差矩阵做特征值分解所得的大特征值个数。相比于规整线阵或平面阵列，共形阵由于载体表面的曲面特性，杂波空时耦合特性更为复杂[1-2]。目前对于共形阵杂波秩估计的相关结论较少，现有的杂波秩估计方法，如Brennan准则，仅适用于工作在正侧视模式下的均匀线阵，不适用于共形阵列。杂波秩能够直观反映系统的杂波抑制能力，因此准确估计共形阵杂波秩对后续信号处理具有重要意义。本文首先建立机载共形阵列杂波模型，其次构建一种基于机载共形阵列的杂波秩估计方法，并通过Matlab仿真验证方法的有效性。1机载共形阵列杂波模型图1为机载共形阵观测示意图，载机沿正X轴方向飞行，载机高度为H，载机速度为va，第l个距离门内第c（c=1，2，...，Nc）个杂波块的方位角为φl，c、俯仰角为θl，c，设杂波块到相位参考点的斜距为R，R0为杂波块到平台的最近距离，x0为其方位向坐标，y0为杂波块到平台最近距离在Y轴的投影。子阵个数记为P，相干积累脉冲数为K。设杂波散射单元的地面位置坐标为（x0，y0，-H），第p个子阵在t时刻的位置坐标为（xp+vat，yp，zp），以第p个子阵接收第k个脉冲的杂波信号为例，机载共形阵列接收的杂波信号可以表示为：sp，k=exp[j2πλ（xpcosθcosφ+ypcosθsinφ+zpsinθ）]·exp（j4πkvaλfrcosθcosφ）.（1）2杂波秩估计方法杂波在二维空间频率域内被划分为许多分辨格，对杂波协方差矩阵做特征分解，第i个特征值λi表示杂波功率谱P（fs）在空间频率域内第i个分辨格的功率：λi=Fi∫P（fs）dfs.（2）式中：Fi为该分辨格所占空间频率范围。当分辨格内包含杂波时，其功率将大于噪声功率，此分辨格对应的特征值为大特征值，杂波在整个空间频率域内所占据的分辨格的...
