对机载预警雷达STAP的慢时调频干扰matlab

STAP基本原理流程

  假设天线阵有N个阵元，一个CPI包含M个脉冲，STAP的具体计算流程如下。
（1） 确定待检测单元，明确该CUT的距离、方位。
（2） 选取一个多普勒频率$f_d$，并结合（1）得到对应的空时导向矢量：
$$s(\theta ,f_d)=b(f_d)\otimes a(\theta )$$
式中，$\otimes$是Kronecker运算符；$b(f_d)$和$a(\theta )$分别是时间、空间导向矢量，即
$$\begin{gathered} a(\theta )=[1,e^{j2\pi f_{sp}\ast 1},...,e^{j2\pi f_{sp}\ast (N-1)}{]}^T \\ b(f_d)=[1,e^{j2\pi f_d\ast 1},...,e^{j2\pi f_d\ast (M-1)}{]}^T \\ {f}_{sp}=\frac{dcos(\theta )}{\lambda } \\ {f}_d=\frac{f_d}{T} \end{gathered}$$
（3）确定取样范围。将CUT及前后若干个单位作为待保护单元，在待保护单元以外的距离单元进行背景取样。
（4）估计协方差矩阵。根据已采集的背景样本估计杂波协方差矩阵：
$$R=\frac{1}{L}\sum x_l{x}_l^H$$
（5）计算权值。权重计算式为
$$w=\mu R^{-1}s(\theta ,f_d)$$
（6）选取下一个多普勒频率，重新执行（2）~（5）
（7）对同一个CUT所有多普勒频率输出进行比较，输出值超过检测门限的认为有回波目标输出。
（8）选取下一个距离，重新（1）~（7），直到所有的距离单元都计算完毕，
（9）选取下一个方位，重新（1）~（8）。

慢时调频干扰模型

  假设干扰机收到的信号为$E(t)$，那么发射的干扰脉冲可表示为每个周期干扰脉冲的叠加，即
$$J(t)=\sum _{m=1}^M{J}_m(t-mT)$$
式中，$J_m(t)$是第m个PRI中发射的干扰信号，可表示为
$$J_m(t)=\sum _{q=1}^Q{A}_{q}E(t-{\tau }_q)e^{j2\pi f_q\ast m}$$
式中，$f_q$是第q个干扰脉冲的多普勒频率
  慢时调频的原理图如图。先将计数器初始化，产生一系列复数移频因子，再将接收到的目标信号按预设值进行时延后，与移频因子相乘，最后将各干扰脉冲相加输出，并将计数器加1，开始下一个PRI的干扰脉冲输出。

慢时调频干扰STAP仿真matlab

仿真参数：
采样率4MHz，载频8GHz，脉宽1us，带宽2MHz，脉冲重复频率5kHz，周期数20，阵元个数6；
干扰假目标个数30，慢时调频干扰范围100-200Hz

（1）未经过慢时调频干扰的STAP处理干扰效果

（2）经过慢时调频干扰后的STAP处理干扰效果

可以看出，未经过慢时调频干扰时，STAP处理会对密集假目标干扰产生对消效果，导致干扰效果不佳；而经过慢时调频干扰后，STAP处理无法有效的抑制干扰，干扰具有一定的效果。