本发明涉及雷达，具体涉及一种基于分区的机载雷达杂波补偿方法。
背景技术：
1、机载对空中运动目标监视雷达，当天线的安装角度与飞行方向不平行时，近程主杂波多普勒随着距离快速变化的杂波弯曲现象，使得对多普勒通道进行距离维的空时自适应处理时杂波非均匀，从而导致性能下降。
2、随距离变化的主杂波多普勒变化对空时处理影响的核心在于多普勒的变化使得杂波的分布在距离维和多普勒维均不具有连续的分布特性，进而使得利用临近单元进行环境感知估计的信号处理方法得不到充足的样本。为了解决杂波弯曲现象，大量国内外的研究者进行了深入的研究，一种思路是对空时处理进行降维降秩处理，进而降低空时处理对样本数量的需求，降低主杂波多普勒随距离变化的影响；另一种是对杂波进行补偿，将变化的多普勒补偿到相同的多普勒，进而降低杂波在距离维上的非均匀性；也提出了基于波形设计的方法，均需要特定的应用条件；还有一种方法是根据杂波的分布进行分区，不同的分区采用不同的处理方式，如：对多普勒稳定的区域采用空时处理；对多普勒变化的区域采用降维降秩等特殊的处理方法。
3、以上方法均获得了一定的处理效果，但受系统参数、运算量、系统设计复杂度等因素的影响，在工程应用时受到了一定的限制。考虑计算量和工程实现性，杂波补偿的方法具有较好的工程实现性，并在低重频的雷达系统中得到了较好的应用。但在机载对空中运动目标检测的雷达系统中普遍采用中重频的工作配置，此时近程杂波与远程距离模糊杂波同时位于同一距离单元内，导致距离采样单元的多普勒分量增加，对近程杂波直接进行多普勒补偿将带来远区杂波的弯曲。
4、上述问题亟待解决，为此，提出一种基于分区的机载雷达杂波补偿方法。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于：如何以低运算量实现中重频雷达的杂波补偿，进而降低后续空时处理的复杂度，提供了一种基于分区的机载雷达杂波补偿方法。
2、本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括以下步骤：
3、s1：构建m个脉冲n个距离采样单元的m×n维复数回波数据矩阵模型x；
4、s2：基于载机惯导信息计算主杂波的多普勒中心频率并对其进行修正，进而获取距离多普勒维矩阵
5、s3：计算直杂波区域的多普勒单元数，获取不随距离采样单元变化的直杂波区域矩阵
6、s4：将距离多普勒维矩阵的直杂波区域的对应元素置零，获得弯杂波区域矩阵
7、s5：对弯杂波区域矩阵进行多普勒补偿得到
8、s6：将直杂波区域矩阵和多普勒补偿后的弯杂波区域矩阵进行综合，实现基于分区处理的杂波补偿。
9、更进一步地，在所述步骤s1中，具体处理处理过程如下：
10、s11：将第m个脉冲、第n个距离采样单元的回波信号建模为：
11、
12、其中，f0为雷达工作中心频率，tr为脉冲重复周期，为距离模糊周期，c为电磁波传播速度，p为模糊周期数，p为最大模糊周期数，a(·)表示散射强度，rnp(mtr)表示第n个距离采样单元上、p个模糊周期处目标在第m个脉冲时的距离，fd(r)表示距离r处的多普勒频率；
13、s12：将m个脉冲、n个距离采样单元的回波构建为矩阵的形式，即得到复数回波数据矩阵模型x：
14、x＝s+γ＝[x1,x2,...,xn,...,xn]
15、其中，s为回波信号，γ为m×n维高斯白噪声，xn＝[x1n,x2n,...,xmn]t，n＝1,2,...,n为矩阵模型x的列矢量。
16、更进一步地，在所述步骤s2中，具体处理过程如下：
17、s21：基于载机惯导信息计算远程主杂波的多普勒中心频率fdc：
18、
19、其中，vp为载机的速度，λ为波长，α为波束与速度的夹角；
20、s22：基于杂波分布得到修正的多普勒中心频率
21、s23：将主杂波搬移到零多普勒频道，并通过脉冲维的fft处理转到多普勒维矩阵即得到距离多普勒维矩阵
22、
23、其中，为多普勒补偿矢量，fftshift表示将序列进行fft点数m的半长度的循环位移；
24、更进一步地，在所述步骤s22中，具体处理过程如下：
25、s221：对回波距离的每一列进行fft处理，得到每个距离采样单元的多普勒回波：
26、
27、其中，
28、s222：获得杂波的多普勒维能量分布：
29、
30、其中，m＝1,2,...,m，为矩阵xrd的第m行、第n列元素；
31、s223：根据多普勒维能量分布得到能量最大的多普勒通道
32、s224：进而得到修正的多普勒中心频率
33、
34、其中，q＝int(fdctr)为根据机载惯导信息估计的多普勒中心频率计算得到的模糊周期数。
35、更进一步地，在所述步骤s3中，具体处理过程如下：
36、s31：计算直杂波区域的多普勒单元数：
37、
38、其中，表示向上取整，d表示天线的孔径长度，vp表示载机的速度，β为波束指向锥角，α为波束与速度的夹角；
39、s32：构造直杂波区域矩阵：
40、
41、其中，ca＝m/2，表示矩阵的第m行元素组成的行矢量。
42、更进一步地，在所述步骤s5中，具体处理过程如下：
43、s51：计算每个距离采样单元的多普勒值：
44、
45、其中，为方位角，ψ为天线轴与速度的夹角，β为波束指向锥角，θ(n)为第n个距离采样单元对应的擦地角，fs为采样频率，h为载机的高度；
46、s52：将多普勒维的通过ifft变换到脉冲维矩阵yw：
47、yw＝[y1,y2,...,yn,...,yn]
48、其中，为矩阵的第n列元素组成的矢量；
49、s53：对每个距离采样单元进行多普勒弯曲补偿得到矩阵
50、
51、其中，
52、s54：将补偿后的弯杂波区矩阵变换到多普勒维得到矩阵
53、
54、其中，
55、更进一步地，在所述步骤s6中，基于分区处理的杂波补偿方式如下：
56、
57、本发明相比现有技术具有以下优点：该基于分区的机载雷达杂波补偿方法，先构建m个脉冲n个距离采样单元的脉冲距离二维矩阵，再通过多普勒中心估计、补偿和傅里叶变换将多普勒中心修正到零多普勒位于多普勒通道数的中心位置；通过多普勒中心带宽的估计将直杂波区域分离；通过将弯杂波的残余多普勒进行补偿的方法，将弯杂波区域拉直；最后将两个区域重新组合得到杂波补偿结果，降低了后续杂波抑制和目标检测的复杂度。
1.一种基于分区的机载雷达杂波补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于分区的机载雷达杂波补偿方法，其特征在于，在所述步骤s1中，具体处理处理过程如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于分区的机载雷达杂波补偿方法，其特征在于，在所述步骤s2中，具体处理过程如下：
4.根据权利要求3所述的一种基于分区的机载雷达杂波补偿方法，其特征在于，在所述步骤s22中，具体处理过程如下：
5.根据权利要求4所述的一种基于分区的机载雷达杂波补偿方法，其特征在于，在所述步骤s3中，具体处理过程如下：
6.根据权利要求5所述的一种基于分区的机载雷达杂波补偿方法，其特征在于，在所述步骤s5中，具体处理过程如下：
7.根据权利要求6所述的一种基于分区的机载雷达杂波补偿方法，其特征在于，在所述步骤s6中，基于分区处理的杂波补偿方式如下：
