[發明專利]廣播信號外輻射源定位檢測方法

有效

• 申請號: 201310206806.1
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103293518A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 李莽;李萬春;李立萍
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 鄒裕蓉

技術領域

本發明涉及調頻廣播信號處理技術，具體涉及對強同頻干擾進行抑制并提取目標信號的技術。?

背景技術

雙基地雷達技術是指利用發射機和接收機不在同一地點的優點，以便提高接收站的隱蔽性、獲得更大的目標前向面積、減少陰影區對電磁波衰減的技術。基于外輻射源的無源雷達系統能夠利用普通的民用信號作為照射源，例如日常生活中的數字電視信號、調頻廣播FM信號、移動通訊GSM信號、敵方的有源信號等，其系統原理圖如圖1所示，雷達到接收信號的包括有來自于廣播發射塔本身的直達波、運動目標的回波、其它同頻廣播發射塔發送的直達波以及其它物體反射的回波，比如各種建筑反射的靜物回波。因此，雷達接收信號中的目標回波信號是極其微弱的，并且淹沒于各種干擾中。?

傳統對外輻射源目標信號的檢測方法是用參考通道接收直達波信號，主天線接收多路信號，其中包括直達波信號、目標回波信號以及噪聲和干擾。首先用主通道信號和參考通道信號采用歸一化最小均方NLMS算法對直達波進行自適應對消，再通過空域濾波對同頻干擾進行抑制，最后采用時頻二維相關提取目標時延、多普勒頻率。?

但雙基地雷達在實際應用中，最直接的一個問題就是基于調頻廣播FM信號的外輻射源雷達系統如何更有效地對同頻干擾進行抑制的方法，特別是當接收到的同頻干擾信號在天線主波束以內，或者是由天線副瓣進入的情況下，更增加了目標檢測的難度。由于干擾和目標回波信號，在頻域中重疊，且在空域中也無法采用數字波束形成的方法對其進行抑制，故傳統外輻射源雷達信號的處理方法無法滿足檢測目標回波的要求。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供在基于調頻廣播FM信號的外輻射源雷達存在同頻干擾的情況下，能有效剝離目標和干擾的廣播信號外輻射源定位檢測方法。?

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是，廣播信號外輻射源定位檢測方法，包括以下步驟：?

步驟1：接收方對接收到的待處理的主通道調頻廣播FM信號進行帶通采樣得到采樣序列x(t)，t表示采樣時刻；?

步驟2：求采樣序列x(t)的自相關矩陣R_x；?

步驟3：對自相關矩陣R_x進行奇異值分解SVD得到R_x=UΛU^H，利用分解得到的對角陣Λ以及酉矩陣U對采樣序列x(t)進行線性變換得到接收信號從強到弱的排列y(t)，?其中y(t)=[y₁(t)?y₂(t)?…?y_M(t)]^T，M為接收天線陣元個數，T表示矩陣轉置；?

步驟4：對線性變換后的采樣序列y(t)求延遲自相關矩陣R_y，對延遲的選擇使得延遲自相關矩陣R_y中各個特征值不相重合；?

步驟5：對延遲自相關矩陣R_y作SVD分解得到R_y=WΛW^H，利用分解得到的酉矩陣W對采樣序列y(t)進行處理得到干擾抑制處理后的信號z(t)，z(t)=W^Hy(t)=W^HΛ^-1/2U^Hx(t)，z(t)=[z₁(t)?z₂(t)?…?z_M(t)]^T；?

步驟6：將干擾抑制處理后的信號z(t)中第3路至第M路信號分別與第1路信號z₁(t)做時頻分布二維相關得到對應相關值|Ψ_i(τ,f)|_，i=3,…,M，L為帶通采樣長度，τ為時延、f多普勒頻移；?

步驟7：分別在3至M各路信號對應的二維相關值|Ψ_i(τ,f)|中搜素峰值點，將各路信號峰值點對應的時延與多普勒頻移作為一個有效信號，計算各路信噪比，當有某一時延與多普勒頻移處信噪比大于等于門限值時，則將其峰值點對應的時延與多普勒頻確定為一個目標的時延與多普勒頻移，否則判定該路信號中不存在目標。?

本發明利用目標回波信號與同頻干擾統計獨立的特性，剝離出同頻干擾，從而達到對同頻干擾進行抑制的目的。同時，由于目標回波信號和直達波信號的相關性較小，可近似的認為其也具有統計獨立的性質，較傳統處理方法，本發明不需要對接收主通道信號進行自適應對消，也可將直達波信號進行剝離，從而起到了節約運算量的作用。?