复杂地形环境下基于GAMP-STAP的低空风切变风速估计方法

来源：电子与信息学报杂志2023年第2期北京时间：

作者：李海, 谢瑞杰, 谢伶莉, 孟凡旺

单位：1.中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室 天津 3003002.中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 无锡 214063

摘要：针对机载气象雷达在复杂的地形环境下探测低空风切变时，地杂波呈现非均匀特征和难以获取足够的独立同分布(IID)样本，导致空时自适应处理(STAP)杂波抑制性能变差，使得风切变风速估计不准的问题。该文基于杂波信号稀疏特性，提出一种广义近似消息传递(GAMP)STAP方法，GAMP-STAP仅利用少量的样本在复杂地形环境下实现了风速较准确的估计。该方法首先利用杂波脊的先验信息构造稀疏字典，然后在贝叶斯框架下利用GAMP算法估计杂波幅度，恢复杂波功率谱，进而计算杂波协方差矩阵，最后构造STAP滤波器实现杂波抑制以及风切变风速估计。后续实验仿真结果证明了该方法的有效性。

关键词：机载气象雷达, 风速估计, 非均匀地杂波, 广义近似消息传递

基金资助：民机项目(MJ-2018-S-28)，天津市自然基金重点项目(20JCZDJC00490)，航空基金项目(20182067008)，中央高校基本科研业务费项目(3122015B002)