本发明属于雷达，更进一步涉及雷达信号处理中的一种基于多核dsp(signal processing processor)主杂波自动锁定的高带外衰减多普勒滤波后降维空时自适应处理算法3dt-sap杂波抑制实现方法。本发明可基于多核dsp实现抑制和差体制低空监视雷达回波信号中的杂波。
背景技术：
1、杂波抑制性能对雷达运动目标检测与参数估计效果至关重要，通常低空监视雷达的工作受复杂地面环境影响较大。低速目标常常淹没在杂波中，所以信号处理过程中需要首先完成杂波抑制。抑制杂波通常采用空时自适应处理技术，全维空时自适应处理的性能最优但运算量也是巨大的，使用降维空时自适应处理算法可以大大降低计算量，但在计算资源有限的情况下，降维空时自适应处理算法同样因为计算量过高的问题无法应用。
2、北京无线电测量研究所在其申请的专利文献“双通道并行检测机载相控阵雷达地面运动目标提取方法”(申请号：202310652766.7申请公布号：cn 116719000 a)中公开了一种和差体制3dt-sap的杂波抑制实现方法。该方法对机载相控阵雷达回波进行处理，将回波数据根据目标速度进行区分，针对低速区域使用和差3dt-sap算法处理，该方法的实现步骤为：对于第k个多普勒单元的和波束，差波束，第n个距离单元的数据按照datasort(n,:)＝[datardsum(n,k-1),datarddiff(n,k-1),datardsum(n,k),datarddiff(n,k),datardsum(n,k+1),datarddiff(n,k+1)]进行数据重拍；对于第n个距离单元，计算协方差矩阵为其中num(l),l＝1,…,l为选择的参考距离单元序号，[]h表示共轭转置；设目标导向矢量为计算和差3dt-sap权矢量为其中[]-1为矩阵求逆运算，则第k个多普勒单元第n个距离单元处理结果为其中datastaplow为nrange×nfft的数据矩阵，对不满足低速通道判定的第k个多普勒单元置零datastaplow(:,k)＝0。该方法存在的不足之处在于，在进行和差3dt-sap处理时，在杂波抑制过程中针对每一个距离门逐一进行处理，在dsp中采用这种和差3dt-sap算法很难满足信号处理实时性要求。
3、西安电子科技大学在其申请的专利文献“于多核dsp的空时联合降维自适应杂波抑制方法”(申请号：202111457760.1申请公布号：cn 114185007 a)中公开了一种基于多核dsp的空时联合降维自适应杂波抑制方法，该方法的实现方案是：将包含四片dsp的信号处理板均分成两组；两组dsp通过fpga预处理板以交替乒乓的方式接收雷达回波数据；接收组的第一片dsp根据回波数据的方位波位和俯仰波位构建空域降维矩阵和期望目标空域导向矢量；对回波数据进行空域降维并沿脉冲维做fft，将回波数据变换到波束多普勒域；对期望目标空域导向矢量进行空域降维并联合预存的期望目标时域导向矢量计算期望目标空时导向矢量；接收组的第二片dsp通过分段滑窗的方式对所有待检测距离单元进行杂波抑制，得到杂波抑制后的距离多普勒输出。该方法存在的不足之处在于，当考虑低空监视雷达情况时，雷达探测范围近，获取的距离门数量较少，距离维数据不足，难以支撑完成距离维分段滑窗处理。并且没有在多普勒维进行数据划分和选择，当计算，存储资源有限时，遍历全部多普勒通道数据，计算复杂度依旧很高，难以满足实时性要求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种基于dsp主杂波自动锁定的3dt-sap杂波抑制实现方法，用于解决低空监视雷达工程中需要针对主杂波区域进行杂波抑制过程中以及距离维训练样本数据不足，计算复杂度高和信号处理实时性要求严格的问题。
2、实现本发明目的的思路是：本发明根据低空监视雷达运动平台的运动状态信息粗略估计杂波谱中心，再通过重心法使用和波束的数据修正估算的杂波谱中心，在修正后的多普勒谱中心两侧根据信号处理实时性要求选择多普勒数据，针对主杂波区的数据进行杂波抑制处理。由于低空监视雷达回波距离门数量较少，此时信号处理自由度为9，但依旧无法取得满足空时自适应处理算法性能损失不小于3db的最小训练样本数量要求。本发明将距离维的数据即当做训练样本又当做待检测样本，对主杂波区数据多普勒维数据进行的分块，分配多核并行处理，并使用内联函数优化杂波抑制算法。以此解决距离门数量少，训练样本不足，计算复杂度高和不满足实时性要求的问题。
3、实现本发明目的的技术方案包括如下步骤：
4、步骤1，估算低空监视雷达运动速度对应的多普勒频率值，以该值作为多普勒谱的中心。
5、步骤2，对和波束数据在距离维分块后再分配给dsp的不同核心处理，自适应的修正低空监视雷达运动速度对应的多普勒频率估算值，得到修正后的多普勒谱中心值，完成主杂波锁定。
6、步骤3，在修正后的多普勒谱中心值左右两侧选择多普勒数据，将所选数据在多普勒维度分块后分配给dsp不同核心处理，使用内联函数优化杂波抑制算法，完成杂波抑制处理。
7、本发明与现有技术相比具有以下优点：
8、第一，本发明估算低空监视雷达运动速度对应的多普勒频率值，以该值作为多普勒谱的中心；将数据在距离维分块后分配给dsp的不同核心处理，自主的修正低空监视雷达运动速度对应的多普勒频率估算值，得到修正后的多普勒谱中心值，完成主杂波锁定。克服了现有技术信号处理时间过长，无法满足实时性要求的不足，使得本发明有针对性的完成杂波抑制处理，减少杂波抑制处理的数据，降低信号处理所需时间。
9、第二，本发明通过折衷考虑滑窗方式选择训练样本与实时性，在极端条件下不考虑使用滑窗方式选择训练样本，以此解决训练样本不足的问题。将所选数据在多普勒维度分块后分配给dsp不同核心处理，使用内联函数优化杂波抑制算法，完成杂波抑制处理。使得本发明在实时性要求与训练样本选择上折衷考虑以解决训练样本不足和实时性问题。
1.一种基于多核dsp主杂波自动锁定的3dt-sap杂波抑制实现方法，其特征在于，利用和波束数据与雷达所在运动平台的运动状态信息估算多普勒谱中心，根据系统实时性要求，对挑选出来的数据进行杂波抑制处理；该杂波抑制实现方法的步骤包括如下：
2.根据权利要求1所述的基于多核dsp主杂波自动锁定的3dt-sap杂波抑制实现方法，其特征在于，步骤1中所述的低空监视雷达运动速度对应的多普勒频率值是由下式得到的：
3.根据权利要求1所述的基于多核dsp主杂波自动锁定的3dt-sap杂波抑制实现方法，其特征在于，步骤2中所述对和波束数据在距离维分块指的是，根据dsp信号处理核的数量和距离门数量，计算每个信号处理核处理的距离门数量，将剩余的距离门分配给信号处理核7进行处理；将数据存储空间按照每个信号处理核处理数据长度切分为7块；每个信号处理核获取相应的起始地址。
4.根据权利要求3所述的基于多核dsp主杂波自动锁定的3dt-sap杂波抑制实现方法，其特征在于，步骤2中所述数据分配dsp的不同核心处理指的是，根据数据存储空间的切分情况与信号处理核获取的起始地址，不同的信号处理核从相应的起始地址开始，使用edma搬运当前距离门的全部多普勒通道数据，完成修正值计算后，重复搬运数据操作，直到所有数据全部处理完毕。
5.根据权利要求1所述的基于多核dsp主杂波自动锁定的3dt-sap杂波抑制实现方法，其特征在于，步骤2中所述的低空监视雷达运动速度对应的多普勒频率的修正值是由下式得到的：
6.根据权利要求1所述的基于多核dsp主杂波自动锁定的3dt-sap杂波抑制实现方法，其特征在于，步骤3中所述的使用内联函数优化杂波抑制算法，根据以下操作完成的。在杂波抑制过程中估计协方差矩阵时，第一次需取得和差差波束内共9个多普勒通道数据，后续搬运数据过程无需再次取得9个多普勒通道的数据，仅需将数据向前移动一个多普勒通道数据长度，重新搬运第3,6,9多普勒通道的数据；协方差矩阵的估计值可以表示为：
7.根据权利要求1所述的基于多核dsp主杂波自动锁定的3dt-sap杂波抑制实现方法，其特征在于，步骤3中所述的杂波抑制算法的步骤如下：
