[發(fā)明專利]一種改善干擾阻塞算法輸出信噪比的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610663456.5
• 申請日: 2016-08-12
• 公開（公告）號: CN107728132B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭恩明;陳新華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所
• 主分類號: G01S7/539
• 分類號: G01S7/539
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;陳琳琳

本發(fā)明涉及一種改善干擾阻塞算法輸出信噪比的方法，包括：由強(qiáng)干擾方位角、線陣的陣元間距構(gòu)建修正因子，采用該修正因子對干擾阻塞算法所生成的空間譜進(jìn)行修正。本發(fā)明的方法通過修正因子減小了干擾阻塞算法對線陣輸出信噪比造成的衰減，在抵消主瓣內(nèi)強(qiáng)干擾時(shí)，該弱目標(biāo)可被有效檢測，并實(shí)現(xiàn)了副瓣干擾抑制和主瓣保形，提高了干擾阻塞算法抗干擾性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水聲信號處理領(lǐng)域，特別涉及一種改善干擾阻塞算法輸出信噪比的方法。

背景技術(shù)

在復(fù)雜多變的水聲環(huán)境中，均勻線列陣接收數(shù)據(jù)中真實(shí)的目標(biāo)信號往往被強(qiáng)干擾所掩蓋，使得目標(biāo)檢測與跟蹤非常困難。研究如何將強(qiáng)干擾進(jìn)行抑制從而提高對微弱目標(biāo)的檢測能力顯得尤為重要，尤其是當(dāng)存在主瓣干擾時(shí)。

為了抵消主瓣干擾，干擾阻塞算法(Jamming Jam Method，JJM)被提出，該方法首先對主瓣干擾進(jìn)行方位估計(jì)，根據(jù)主瓣干擾方位構(gòu)建阻塞矩陣，然后對陣列接收信號進(jìn)行預(yù)處理，抑制掉主瓣干擾。阻塞矩陣(Block Matrix，BM)方法最早由S J Yu提出(請參見參考文獻(xiàn)1“Shiann-Jeng Yu,Ju-Hong Lee.Efficient eigenspace-based array signalprocessing using multiple shift invariant subarrays[J].Antenna Propagation,1999,47(1):186-194”)，被用于克服波束形成時(shí)協(xié)方差矩陣估計(jì)信號混入問題，其后被用于抗干擾方面的研究。李榮峰、蘇保偉等人(請參見參考文獻(xiàn)2“李榮峰,王永良,萬山虎.一種在主瓣干擾條件下穩(wěn)健的自適應(yīng)波束形成方法[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2002,24(7):61-64”，參考文獻(xiàn)3“李榮峰,王永良,萬山虎.主瓣干擾下自適應(yīng)方向圖保形方法的研究[J].現(xiàn)代雷達(dá),2002,24(3):50-53”，參考文獻(xiàn)4“蘇保偉,王永良,李榮峰,等.阻塞矩陣方法對消主瓣干擾[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2005,27(11):1830-1832”)首先將阻塞矩陣方法應(yīng)用于主瓣抗干擾；王純等人(請參見參考文獻(xiàn)5“王純,徐婷婷.Householder干擾阻塞法的弱信號DOA估[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2013,49(22):231-235”)提出基于Householder變換構(gòu)建干擾阻塞矩陣的方法；陳輝等人(請參見參考文獻(xiàn)6“陳輝,蘇海軍，強(qiáng)干擾信號背景下的DOA估計(jì)新方法[J]，電子學(xué)報(bào)，2006,34(3):530-534”)將阻塞矩陣法應(yīng)用于強(qiáng)干擾背景下弱信號的估計(jì)中，提高了弱信號的檢測概率和估計(jì)精度；蘇成曉等人(請參見參考文獻(xiàn)7“蘇成曉,羅景青,解禮.用阻塞矩陣法實(shí)現(xiàn)弱信號二維DOA估計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2011,47(18):153-156”)在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了弱信號二維DOA估計(jì)；羅丁利等人(請參見參考文獻(xiàn)8“羅丁利,徐偉.一種阻塞矩陣的構(gòu)建方法[J].火控雷達(dá)技術(shù),2009,38(4):53-56”)針對分布式目標(biāo)信號將阻塞矩陣方法進(jìn)行改進(jìn)，使之在目標(biāo)信號方向形成比較寬的凹口，提高算法的穩(wěn)健性；高陽等人(請參見參考文獻(xiàn)9“高陽，許稼，龍騰.阻塞矩陣抗干擾方法性能分析[J].信號處理，2015，31(10):1361-1365”)針對主瓣干擾情況，采用輸出信干噪比(Signal to Interference and Noise Ratio，SINR)增益、抗干擾輸出波束圖等對抗干擾性能進(jìn)行衡量，分析了阻塞矩陣抗干擾方法存在的問題及適用性，但并沒有對阻塞矩陣抗干擾方法所存在的問題提出相應(yīng)的改善方法。

在干擾阻塞算法應(yīng)用中，在強(qiáng)干擾與弱目標(biāo)方位很近時(shí)，抑制強(qiáng)干擾的同時(shí)也會(huì)衰減弱目標(biāo)信號。目前鮮有公開資料對干擾阻塞算法輸出信噪比衰減區(qū)間進(jìn)行詳細(xì)分析，以便根據(jù)分析結(jié)果提出相應(yīng)改善方法，以便減小干擾阻塞算法輸出信噪比衰減區(qū)間，提高該算法抗干擾性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的干擾阻塞算法在抑制強(qiáng)干擾時(shí)也會(huì)衰減目標(biāo)信號的缺陷，從而提供一種能夠減小干擾阻塞算法對線陣輸出信噪比造成的衰減的方法。