第八讲AMTI.pptVIP

§ 1、 引言 2 由于地物为非均匀杂波,所以天线扫描时,使接收到的杂波为时变的。 3 机载或星载雷达收到的地杂波,由于平台的运动而呈现非均匀性,时变性。 另外,雷达杂波环境有时为多杂波环境: 包括地杂波、海浪杂波、云雨杂波、箔条杂波等。 每个杂波的谱中心和谱宽均会随外界条件而变化。因此,为了有效抑制杂波 ,必须采用自适应杂波抑制MTI系统。 §2 速度自适应MTI系统 一 实数谱自适应MTI滤波器 这种MTI可形成一个随杂波中心频率改变而自适应变化的抑制凹口。 三脉冲对消器的特性为: 当k=-2时,就是一个二项式加权的普通三脉冲对消器.为了自适应,可对杂波参数进行自动估算,并以此估计来适时调整k值,达到自适应目的。 §2 速度自适应MTI系统 MTI滤波器输出功率为: 这里: 为杂波输入功率谱。 §2 速度自适应MTI系统 P对k微分,令 ,可以找到 , 经计算得: P将取得最小值。 另外，注意到一次对消的表达式为： §2 速度自适应MTI系统 而 从而， 可写成： 该式的物理解释为： §2 速度自适应MTI系统 图中,两个延时线均分别延时T(周期),当第三个回波到达时,第二个回波的平方和第二及第三个回波相减的平方均形成,平方後的信号均输入到传输函数等于: 的滤波器，这相当于一个数字积分器。(其中, a为积分常数,z-1为延时一周期。a 1，当a越接近1时，积分常数越大。）。自适应延时线正好等于计算kopt的时间。当第1，2，3个回波都分别出现在自适应延时线的输出端时， §2 速度自适应MTI系统 三个回波相当于分别用1，kopt，1加权，然后相加。处理是连续的，这就保证了每个距离单元的k= kopt 。这种系统对单时变杂波的抑制性能好，但比较复杂。 二：累试法自适应MTI系统 预先设计若干个彼此相邻但形状相同的凹口滤波器，顺序地用这些凹口滤波器来对有fd频移的杂波滤波，将所有滤波输出（剩余）进行比较，取剩余最小的滤波器权系数作为此时的工作滤波器权系数，以构成杂波最佳抑制滤波器。 §2 速度自适应MTI系统 §2 速度自适应MTI系统 由于气象,箔条等为慢变化的非平稳杂波,所以隔一段时间(如10分钟),重新进行一次累试,选出一组使杂波剩余最小的新的权系数来构成工作滤波器。 这种方法的优点是：简单，易于实现。 缺点是：在累试期间会丢失数据. 三：速度估计自适应杂波相消MTI 1.首先让杂波通过一地杂波抑制滤波器（凹口中心在零频），输出的剩余杂波就仅包括有气象，箔条等杂波了。 §2 速度自适应MTI系统 2. 比较剩下的气象杂波（或箔条杂波）相继两个周期相参视频信号的相位差，从而可获得杂波的多普勒频率估计值。 令正交双通道复调制信号为， 相继两周期信号为： §2 速度自适应MTI系统 的相位为： 的相位为： 所以 §2 速度自适应MTI系统 3. 将计算出的fd进行多次平滑，得到平均。 4. 将不同方位—距离分辨单元中的 fd存于速度---杂波图中。 5. 预先设计若干组彼此相邻的杂波抑制滤波器，覆盖fd可能出现的范围，由速度---杂波图中输出的fd来选出相应的滤波器，以得到与之匹配的杂波抑制滤波器。 §2 速度自适应MTI系统 §2 速度自适应MTI系统 f §2 速度自适应MTI系统 对于英国Watchman雷达,采用这种AMTI,4阶FIR滤波器，虚线部分的细图如下: §2 速度自适应MTI系统 这种AMTI虽然也较简单,但有如下缺点: 最多只能对付两杂波,不能对付三杂波(或多杂波) 自适应滤波器中心只能对fd 自适应,不能对杂波谱形状和谱宽自适应。 当两杂波靠近时,估计的fd 为两杂波的中间,抑制效果下降。 §2 速度自适应MTI系统 四. 频域自适应处理MTI 在机载下视雷达中,由于机载飞行速度不均匀;天线扫描,载机姿态不稳,以及地面或海面杂波内部起伏等因素,杂波谱中心和谱宽都是时变的,为了抑制这类时变杂波,必须采用自适应MTI;这里首先介绍一种频域自适应MTI系统. 其工作原理是: 首先对接收回波进行FFT变换(变换点数应与波束内击中数相当或小于）。 然后根据载机速度,天线指向,