[發(fā)明專利]雷達信號運動干擾空域-極化域聯(lián)合穩(wěn)健濾波方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410020660.6
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103728601A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)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(yè)專利中心 61205
• 代理人: 程曉霞;王品華

技術領域

本發(fā)明屬于雷達信號處理技術領域，主要涉及陣列穩(wěn)健波束形成，具體地說是一種雷達信號運動干擾的空域-極化域聯(lián)合穩(wěn)健濾波方法。可應用于雷達平臺與干擾存在相對運動情況下的干擾抑制。

背景技術

雷達的自適應波束形成技術是陣列信號處理的基礎和核心，然而在非平穩(wěn)環(huán)境下如干擾位置快速變化或者天線平臺運動時，自適應權值的更新速度相對較慢，這就導致權值訓練的數(shù)據(jù)與權值應用的數(shù)據(jù)之間存在失配現(xiàn)象，干擾很可能移出干擾零陷位置從而不能被有效的對消，嚴重情況下，自適應處理算法可能完全失效。因此，針對運動干擾的穩(wěn)健波束形成是自適應波束形成技術的一個重要課題。

Gershman在“Constrained?Hung-Turner?Adaptive?beam-forming?Algorithm?with?Additional?Robustness?to?Wideband?and?Moving?Jammers”(IEEE?Trans.Antennas?and?Propagation,1996年第3期361-367頁)一文中利用高階導數(shù)的性質(zhì)，將接收數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣與數(shù)據(jù)高階導數(shù)的協(xié)方差矩陣加和組成新的協(xié)方差矩陣，并利用這個新的協(xié)方差矩陣計算自適應權矢量，利用該方法計算出的自適應權矢量不僅垂直于干擾子空間，同時也垂直于干擾高階導數(shù)的子空間，因此形成的方向圖在干擾處具有較寬的零陷，但是導數(shù)約束導致運算量明顯加大，另外對零陷寬度的控制也不靈活。

Mailloux在“Covariance?Matrix?Augmentation?to?Produce?Adaptive?Array?Pattern?Rroughs”(Electronics?Letters,1995年第10期771-772頁)一文中將單點干擾增加為一簇以單點干擾為中心且均勻分布在一定角度范圍內(nèi)的虛擬干擾，并以均勻線陣為例推導了加入虛擬干擾后協(xié)方差矩陣與實際的協(xié)方差矩陣之間的關系，發(fā)現(xiàn)增加虛擬干擾后的協(xié)方差矩陣是實際協(xié)方差矩陣與一個錐化矩陣的Hadamard積。由此Mailloux提出在接收數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣上乘一個錐化矩陣進行零陷展寬，該方法僅包含一個Hadmard積，因此具有很低的計算復雜度。

上述方法均是在空域?qū)崿F(xiàn)了零陷展寬，極化敏感陣列可以同時獲取空域和極化域信息，因此不能直接將上述方法應用于極化敏感陣列。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中或計算復雜度很大或沒有利用陣列極化信息的不足，提出一種低計算量而且更具靈活性的針對極化敏感陣列的雷達信號空域-極化域穩(wěn)健濾波方法。該方法充分利用空域和極化域信息，以實現(xiàn)對運動干擾的有效抑制。

本發(fā)明目的的基本思路是：首先從干擾信號的極化狀態(tài)具有空間角度依賴的特性出發(fā)，提出一種空域極化特性模型估計方法，然后利用干擾角度實時估計過程中得到的干擾子空間進行空域正交投影濾波，最后利用極化空域模型進行實時斜投影極化濾波。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案包括如下步驟：

步驟1：雷達天線陣列接收數(shù)據(jù)X(t)，對于一由N個正交偶極子構(gòu)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(shù)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(shù)據(jù)表示為：

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