[發明專利]一種基于DRM信號外輻射源雷達的雜波抑制方法

在審

• 申請號: 201710694422.7
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107367719A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 趙志欣;周新華;朱斯航;洪升
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明屬于外輻射源雷達目標檢測技術領域，涉及一種利用正交頻分復用(OFDM)調制技術的數字調幅廣播(DRM)信號作為外輻射源的雷達領域內雜波抑制方法。

背景技術

外輻射源雷達指雷達本身不發射電磁信號，而是利用地面廣播電臺、電視臺、通信臺站、直播電視衛星、導航與定位衛星、各種平臺上的有源雷達等非合作式的第三方輻射信號經目標散射后的回波來獲取目標信息。相比于傳統的有源雷達，外輻射源雷達具有以下主要優勢：(1)生存能力強、隱蔽性好；(2)輻射源分布廣泛，較小地受到敵方的影響，抗干擾能力強；(3)雷達系統簡單、尺寸小、方便部署；(4)不需要頻率分配，可以部署在其它雷達不能部署的地方。

隨著通信技術的不斷發展，傳統的模擬調幅廣播將逐漸被數字廣播所替代，DRM廣播是近幾年發展起來主要針對30MHz以下長波、中波、短波頻段的新一代數字廣播，它在繼承傳統模擬調幅廣播的優點的同時，有效地改善了傳統模擬調幅廣播的傳輸質量，并為用戶提供文本、圖像、數據等增值信息服務。DRM廣播信號的傳輸以超幀為單位，每個超幀由多個傳輸幀組成，每個傳輸幀又包含多個OFDM符號。DRM廣播信號在調制上采用OFDM技術，OFDM是一種多載波調制方式，通過減小和消除碼間串擾的影響來克服信道的頻率選擇性衰落。OFDM調制先將串行傳輸的數據系列分割成多個符號，再將每段符號內的數據分別調制到對應的載波上，一般使用逆傅里葉變換(IDFT)算法實現，當子載波數不是2的冪次方時采取補零做IDFT，以DRM-信號B模式為例，進行IDFT變換時點數設置為256(即總載波數是256)，而實際有效子載波個數僅為207。在調制好的OFDM符號之間插入循環前綴(CP)作為保護間隔，可以有效地消除由于多徑帶來的符號間干擾。除了運用OFDM技術，DRM廣播信號還使用單元交織、信道編碼、差錯保護等技術，最大限度地保證傳輸的質量。

外輻射源雷達處理方式通常采用相干處理技術，在接收系統中要設置兩個通道：參考通道和監測通道，分別用來接收參考信號和目標回波信號，參考通道信號用來提取純凈的參考信號，監測通道信號要先進行直達波和多徑雜波抑制，將處理后的參考通道信號和監測通道信號進行匹配濾波獲取距離多普勒譜，使得目標回波能夠凸顯出來而不是被直達波和多徑雜波掩蓋掉，從而實現對目標的檢測和跟蹤。雜波抑制是外輻射源雷達在信號處理中面臨的重要技術問題，目前常用的雜波抑制算法有：(1)空域自適應波束形成方法，如MVDR自適應波束形成方法；(2)時域自適應濾波方法，根據不同的準則可以分為最小均方誤差(LMS)、歸一化最小均方誤差(NLMS)、遞歸最小二乘(RLS)算法等。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于DRM信號外輻射源雷達的雜波抑制方法，能夠有效抑制監測通道信號中直達波和多徑雜波保留目標回波信號。

本發明是通過以下技術方案實現的。

采用信號接收機接收參考信號和監測信號，先對參考信號和監測信號進行下變頻和去除循環前綴處理，然后對其進行分載波的處理，對于載波域監測信號，同一載頻下直達波和多徑雜波合并成一項，然后運用一階的RLS自適應濾波器分別對每個有效載波的數據進行雜波抑制，提純淹沒在雜波中的目標回波信號，最后將處理后的監測信號與參考信號進行匹配濾波，實現對目標的檢測和跟蹤。

本發明所述的一種基于DRM信號外輻射源雷達的雜波抑制方法，包括以下步驟：

(1)將參考通道采樣得到的數據S_ref(n)進行下變頻得到基帶信號；

(2)去除循環前綴按照一個符號內的數據放在一列的原則組成載波-符號矩陣S_ref，并對矩陣S_ref的每列分別進行離散傅里葉變換(DFT)，進而得到載波域參考信號矩陣S_{ref_fre}；

(3)去除S_{ref_fre}中無效載波對應的數據，得到S_{ref_fre1}；

(4)將監測通道采樣得到的數據S_surv(n)進行下變頻得到基帶信號；

(5)去除循環前綴按照一個符號內的數據放在一列的原則組成載波-符號矩陣S_surv，并對矩陣S_surv的每列分別進行DFT，進而得到載波域監測信號矩陣S_{surv_fre}；

(6)去除S_{surv_fre}中無效載波對應的數據，并記錄相應的位置，得到S_{surv_fre1}；