[發明專利]雷達信號運動干擾空域-極化域聯合穩健濾波方法

有效

• 申請號: 201410020660.6
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103728601A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 廖桂生;楊志偉;紀文靜;田靜;曾操;張蕊
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 程曉霞;王品華

1.一種雷達信號運動干擾空域-極化域聯合穩健濾波方法，其特征在于，包括有如下步驟：

步驟1：雷達天線陣列接收數據X(t)，對于一由N個正交偶極子構成的半波長等距天線線陣，假定有1個目標從方向，同時有總數為P的干擾分別從方向入射到該陣列上，在t時刻陣列接收信號，一次快拍下的接收數據表示為：

X(t)=Nasss(t)+NAS(t)+N(t),t=0,1,2,···]]>

其中X(t)為陣列的2N×1維快拍數據矢量，N(t)＝[n₁(t),...,n_2N(t)]^T為陣列的2N×1維高斯白噪聲數據矢量，s_s(t)為目標信號波形，S(t)＝[s₁(t),s₂(t),…s_P(t)]^T為干擾信號波形的P×1維矢量，A=[a₁,a₂,…,a_P]為干擾方向導向矢量組成的2N×P維流形矩陣，其中p＝1,2,…,P，p為角度變量，a_p為干擾的空域-極化域二維導向矢量，e_p表示干擾的極化域導向矢量，q_p為干擾的空域導向矢量，代表kroneck積，a_s是目標信號的空域-極化域二維導向矢量，[·]^T表示轉置運算，出于簡便考慮，本發明中假設目標信號和干擾的俯仰角均滿足

步驟2：估計干擾信號子空間對于接收數據X(t)的前M次快拍數據，利用PASTd算法得到t＝i(i＝1,2,…,M)時刻的干擾信號子空間然后利用MUSIC算法估計t＝i時刻干擾信號方位角(θ₁(t),θ₂(t),…,θ_P(t))；

步驟3：估計干擾的空域極化狀態，利用空域極化狀態模型估計出M個極化比矢量，其中一次快怕下干擾的極化矢量表示為為便于求解，做一次數學變形，將求解極化比矢量P_J轉換成求解易于計算的極化參數矢量P(t)=1b0-ja0b1-ja1,]]>a_n(n＝0,1)是對極化狀態擾動的實部冪級數展開的一階系數，b_n(n＝0,1)為極化狀態擾動的虛部冪級數展開的一階系數，M是選取的快拍總數；

步驟4：對M個快拍的極化參數矢量求平均，對步驟3得到的M個極化參數矢量P(t)(t＝1,2,…,M)求平均，

P^=1MΣt=1MP(t)]]>

得到極化參數矢量中的極化比參數

步驟5：利用PASTd計算得到t＝i+1時刻的干擾信號子空間然后利用MUSIC算法估計t＝i+1時刻干擾信號方位角(θ₁(t),θ₂(t),…,θ_P(t))；

步驟6：根據空域極化狀態模型估計出t＝i+1時刻干擾的極化狀態P_J；

步驟7：利用空域權矢量分別對由N個正交偶極子構成的半波長等距天線線陣接收的水平通道和垂直通道信號進行空域濾波，α為權矢量模值歸一化常數，表示在空域向干擾信號子空間補空間的正交投影矩陣，q_s表示目標信號的空域導向矢量；

步驟8：利用極化域權矢量同時對由N個正交偶極子構成的半波長等距天線線陣接收的水平通道和垂直通道進行空域濾波后的輸出信號進行極化濾波，其中，β為權矢量模值歸一化常數，表示在極化域向干擾信號子空間補空間的正交投影矩陣，e_p表示在直角坐標下干擾的極化域導向矢量，e_s表示目標信號極化域導向矢量，完成一次快拍數據的空域-極化域穩健濾波；

步驟9：轉回到步驟5，循環執行步驟5-步驟8，對下一時刻快拍數據進行實時濾波，完成對實時接收快拍數據的空域-極化域聯合穩健濾波。