[發明專利]一種認知型副瓣干擾抑制方法

有效

• 申請號: 201610119787.2
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105785330B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 王峰;蔣德富
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36;G01S7/537
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 姚蘭蘭;董建林

本發明公開了一種認知型副瓣干擾抑制方法，包括以下幾個步驟：(1)通過雷達或聲吶等距線陣陣列接收信號形成數字波束，將數字波束稱為主通道信號；并抽取陣列單元作為輔助通道信號；(2)對主通道信號進行包絡求取、包絡濾波，判斷干擾信號是否存在；(3)將陣列單元中的多個輔助通道作為干擾估計通道，然后計算協方差矩陣的特征根，確定干擾個數；(4)確定干擾自適應抑制的輔助通道數量等于干擾個數，采用采樣矩陣求逆算法，與輔助通道數量進行自適應加權計算，對消主通道信號中的干擾。本發明可自動判斷某一時段的干擾數量和干擾信號密度，從而實現快變環境中的干擾自適應抑制；通過實時的降低通道數量，實現了自適應干擾抑制算法的簡化。

技術領域

本發明涉及一種認知型副瓣干擾抑制方法，屬于聲吶雷達技術領域。

背景技術

在聲吶、雷達等系統中，常常需要對副瓣進入的干擾進行抑制，以保證雷達與聲吶系統正常的目標檢測。一般的雷達與聲吶系統，對于副瓣連續干擾采用自適應零點形成、自適應副瓣相消等自適應技術進行抑制，而對于副瓣脈沖干擾，常采用副瓣匿影技術實現抑制。但是，副瓣的干擾形式是多變的，并不是所有的干擾類型都適合采用自適應置零等副瓣干擾相消技術進行抑制。目前的副瓣自適應零點形成干擾抑制方法一般采用部分采樣點進行自適應權值計算，對工作幀周期的數據進行干擾抑制。而副瓣匿影技術則直接將干擾段去除，損失信號較多。對于自適應零點形成而言，采樣位置的樣本直接決定了自適應干擾抑制的性能。樣本密度大時選擇自適應置零和副瓣對消方法，而樣本密度低時選擇副瓣匿影方法。目前，普遍采用人工判斷的方法實現針對不同的干擾類型的干擾對抗手段的選擇。在實際應用中，人工選擇無法適應實際環境的快速變化。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明目的是提供一種認知型副瓣干擾抑制方法，可以實現快變環境中的干擾自適應抑制，在實現連續波或脈沖干擾抑制的同時，實現了自適應干擾抑制方法的簡化。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

本發明的一種認知型副瓣干擾抑制方法，包括以下幾個步驟：

(1)通過雷達或聲吶等距線陣陣列接收干擾與目標回波信號，從而形成所需要的數字波束，將所述數字波束稱為主通道信號；并隨機抽取陣列單元的輸出作為輔助通道信號；

(2)將長度為N_d的1幀數據，分成每段長度為N_s點的若干段數據，其中，N_d>N_s；針對每段數據，對所述主通道信號首先進行包絡求取，然后進行包絡濾波，從而判斷干擾信號是否存在，當確定干擾信號存在，則轉向步驟(3)；

(3)針對每段數據，將所述陣列單元中的多個輔助通道作為干擾估計通道，然后計算協方差矩陣的特征根，從而確定干擾個數，并轉向步驟(4)；

(4)確定干擾自適應抑制的輔助通道數量等于干擾個數，采用采樣矩陣求逆算法，將主通道數據與輔助通道數據進行自適應加權計算，從而對消主通道信號中的干擾。

步驟(1)中，對于N單元的雷達或聲吶等距線陣陣列，當假設陣列的第i個單元接收信號為x_i(n)時，第l個數字波束輸出信號形式如下：

式中n為離散時間，α_i表示幅度加權，λ表示雷達波長，θ為波束指向角，d為陣元間隔，j表示復數，N表示陣元個數。

步驟(2)中，干擾信號是否存在的判斷方法如下：

(2-1)求取波束輸出信號的包絡

式中，y_I(n)與y_Q(n)為第l個波束信號y_l(n)的實部與虛部；