Simuleringer med utvalgte STAP-metoder for luftbåren radar

Abstract

Simuleringer er utført for en luftbåren pulset radar i bevegelse med Uniform rektangular array (URA) antenne. Rom-tid signalprosesseringsmetoder er testet på simulert signalmiljø med modeller for homogent landclutter, sjøclutter, volumclutter, støyjammer og mål. Signal til clutter-pluss-støy forhold (SCNR) som er avgjørende for radarens deteksjonsevne, er undersøkt for de ulike metodene og sammenliknet for noen eksempelscenarioer med forskjellig type interferensforhold. Det er gitt en detaljert beskrivelse av modellene og beregningene som ligger til grunn for de utførte simuleringene. Simuleringene indikerer at konvensjonell beamforming og puls-dopplerprosessering blir blendet av bakkeclutter der Rom-tid adaptiv prosessering (Space-time adaptive processing) (STAP) oppnår gode SCNR. Suboptimale STAP-metoder som krever betydelig mindre regneressurser enn full STAP, gir tilnærmet like gode SCNR i de simulerte eksempelscenarioene. De suboptimale metodene testet er beamspace- og element-space versjoner av post-Doppler Redusert dimensjon STAP (RD-STAP) og pre-Doppler RD-STAP.

Simulations have been conducted for an airborne pulsed radar in motion carrying an URA antenna. Space-time signal processing methods have been tested on a simulated signal environment with models for homogeneous landclutter, seaclutter, volumeclutter, barrage jammer and target. SCNR that is crucial for the radar’s detection ability, has been examined for the different methods and compared for some example scenarios with different types of interference conditions. A detailed description is given of the models and calculations that form the basis for the simulations performed. The simulations indicate that conventional beamforming and pulse-Doppler processing is blinded by ground clutter where STAP achieves good SCNR. Suboptimal STAP methods that require significantly less computing resources than full STAP, provide almost as good SCNRs in the simulated example scenarios. The suboptimal methods tested are beamspace and element-space versions of post- Doppler RD-STAP and pre-Doppler RD-STAP.