利用广义内积值迭代加权的空时协方差矩阵估计方法-论文.pdf

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1、第36卷第2期电子与信息学报、，01．36NO．22014年2月JournalofElectronics&InformationTechnologyFeb．2014利用广义内积值迭代加权的空时协方差矩阵估计方法郭佳佳廖桂生杨志伟杜文韬(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安7100711摘要：精确估计协方差矩阵是空时自适应~(STAP1的核心问题，基于最大似然的样本协方差矩阵估计方法仅适用于均匀检测环境。为了提高非均匀场景下协方差矩阵的估计精度，该文提出迭代加权的空时协方差矩阵估计方法。该方法依据广义内积值(GIP)与其统计均值的距离确定样本

2、的加权系数，并通过建立广义内积直方图及迭代处理的方式进一步提高协方差矩阵的估计精度。仿真结果表明，该方法能够提高非均匀环境下协方差矩阵的估计性能。关键词：空时自适应处~(STAP1；广义内积(GIP1；加权迭代；协方矩阵；直方图中图分类号：TN959．73文献标识码：A文章编号：1009．5896(2014)02—0422—06DOI：10．3724／SP．J．1146．2013．00426IterativeWeightedCovarianceMatrixEstimationMethodforSTAPBasedonGeneralizedInnerPr

3、oductsGuoJia-jiaLiaoGui-shengYangZhi—-weiDuWen-tao(NationalLaboratoryofRadarSignalProcessingjXidianUniversity，Xi’an710071，China)Abstract：AccurateestimationofthecluttercovariancematrixisthecoreissueofSTAP．Thesamplecovariancematrixestimationmethodbasedonmaximumlikelihoodcriterion

4、isonlyapplicabletohomogeneousenvironmentForimprovingtheestimationprecisionofcovariancematrixundertheheterogeneousenvironment，aniterativeweightedcovariancematrixestimationmethodisproposed．TheproposedmethoddeterminestheweightingfactorsofallsamplesaccordingtothedistanceofGeneraliz

5、edInnerProduct(GIP)valuefromthestatisticalaverage，anditimprovestheestimationprecisionfurtherbyestablishingtheprobabilityhistogramofGIPanditerativeprocessing．Thesimulationresultsshowthattheproposedmethodcanimprovetheperformanceofcovariancematrixestimationundernonhomogeneousenvir

6、onment．Keywords：STAP；GeneralizedInnerProduct(GIP)；Iterativeweighted；Covariancematrix；Histogram1引言针对非均匀杂波造成的STAP性能下降问题，目前主要有3类解决方法：第1类是采用降维(RD1由于存在地杂波的干扰，机载下视雷达对慢速或降秩fRR1变换[。】降低自适应处理器的系统自由运动目标的检测能力较差，而空时自适应处理度，缓解对训练样本数的要求，提高了自适应算法(STAP)能够有效地分离杂波与目标信号。最优的收敛速度；第2类是寻求统计的方法选取与待检STAP

7、处理需要准确地知道待检测单元杂波的空时测单元统计相似的训练单元，典型方法如广义内积协方差矩阵。在实际情况中，杂波协方差矩阵是未fGIP1、关联维数[c1等；第3类是在算法设计过知的，通常需要估计获得。而且，杂波环境往往是程中利用先验信~[10,11l，如结合先验知识和贝叶斯非均匀的㈦，一方面是由于地形本身的特点[3]．另一方面是由阵列的几何结构造成_41。此时，不同距模型的方法[S,121，但该类方法的性能依赖于先验知识及其精确程度。当先验知识及其精确程度不足时该离门的杂波样本不再满足独立同分布条件，且难以类方法性能下降【l3】。获得两倍以上自由度的

8、均匀样本数，利用最大似然在不依赖于先验知识且简单可行的前提下，上方法估计获得的杂波协方差矩阵与待检测单元的失