[發(fā)明專利]聯(lián)合DOA估計與主波束成型的測距儀脈沖干擾抑制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410366574.0
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104092634A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉海濤;成瑋;李冬霞;張學(xué)軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國民航大學(xué)
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L27/26;H04B7/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種聯(lián)合DOA估計與主波束成型的測距儀脈沖干擾抑制方法，其特征在于，包括：

將來自陣列天線接收的射頻信號通過射頻前端轉(zhuǎn)換為模擬基帶信號；將模擬基帶信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號；通過2D-MUSIC估計器分析所述的數(shù)字基帶信號得到陣列天線接收的射頻信號的數(shù)目和信號的來向信息；將所述的數(shù)字基帶信號和所述的陣列天線接收的射頻信號的數(shù)目和信號的來向信息通過線性約束最小方差波束成型方法得到各路數(shù)字基帶信號來向的波束成型權(quán)值，并進行主波束成型；將主波束成型后的各路信號同時送入信號分類器分辨各路信號的類型，得到正交頻分復(fù)用直射徑信號；正交頻分復(fù)用直射徑信號通過多普勒頻偏估計器估計接收信號的多普勒頻偏值，然后進行多普勒頻偏補償；多普勒頻偏補償后信號進一步移除循環(huán)前綴，并通過快速傅里葉變換運算轉(zhuǎn)換為頻域信號，頻域信號經(jīng)四倍下采樣送入均衡器，均衡器輸出信號依次通過解調(diào)器、解交織器及譯碼器得到發(fā)送比特序列的估計值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合DOA估計與主波束成型的測距儀脈沖干擾抑制方法，其特征在于，在將模擬基帶信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號時，為避免測距儀脈沖信號采樣產(chǎn)生頻譜混疊干擾OFDM信號，使用四倍過采樣方式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合DOA估計與主波束成型的測距儀脈沖干擾抑制方法，其特征在于，所述的2D-MUSIC估計器的估計方法是：

設(shè)機載接收機使用均勻圓陣，陣元數(shù)為M，圓陣半徑為r，信號波長為λ，陣列天線接收信號包括有OFDM直射徑、OFDM散射徑及多個DME干擾信號，總數(shù)目為P，OFDM直射徑、散射徑及DME干擾信號以方位角俯仰角θ_i∈[0,π/2]入射到陣列天線，陣列天線接收信號模型表示為：

式中，V(t)＝[v₁(t)?v₂(t)?…?v_M(t)]^T為M×1的陣列輸出信號矢量；S(t)＝[s₁(t)?s₂(t)?s₃(t)?…?s_P(t)]^T代表陣列入射信號矢量，s₁(t)代表OFDM直射徑信號，s₂(t)代表OFDM散射徑信號，s₃(t),…,s_P(t)代表多個干擾信號；N(t)＝[n₁(t)?n₂(t)?…?n_M(t)]^T為M×1的噪聲信號矢量，N(t)的各個分量統(tǒng)計獨立，且每個分量的方差為代表陣列天線的方向矩陣，表示為：

其中，代表第m個陣元對第i個信號的導(dǎo)向因子，表示為：

針對(1)式給出的陣列天線接收信號模型，接收信號矢量的協(xié)方差陣由L次快拍估計得到對協(xié)方差陣進行特征值分解，表示為：

R^v=EsDsEsH+EnDnEnH---(5)]]>

其中，D_s為P×P的對角陣，其對角元素包含協(xié)方差陣前P個最大的特征值，D_n為(M-P)×(M-P)的對角陣，其對角元素包含協(xié)方差矩陣剩余的M-P個特征值，陣列天線接收信號總數(shù)目P的估計通過特征值門限預(yù)測法得到，E_s代表由的P個最大特征值對應(yīng)的特征向量所構(gòu)成的矩陣，而E_n代表由剩余特征向量構(gòu)成的矩陣，2D-MUSIC的空間譜函數(shù)為：

由(6)式函數(shù)在和θ維上P個最高峰位置可得到P個來向信號的方位角與俯仰角。