[發(fā)明專利]一種基于能量補(bǔ)償?shù)臅r(shí)域干擾抵消方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810008728.7
• 申請(qǐng)日: 2018-01-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110007294B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭恩明;陳新華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01S7/52
• 分類號(hào): G01S7/52
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;楊青

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于能量補(bǔ)償?shù)臅r(shí)域干擾抵消方法，所述方法包括：首先根據(jù)數(shù)據(jù)處理帶寬[w_l,w_h]、掃描角度θ和干擾方位角θ₀構(gòu)造能量補(bǔ)償因子；然后利用時(shí)域干擾抵消方法對(duì)線列陣拾取數(shù)據(jù)預(yù)處理，得到干擾抵消后數(shù)據(jù)；最后利用干擾抵消前后輸出信號(hào)能量補(bǔ)償因子對(duì)干擾抵消后的波束進(jìn)行補(bǔ)償，得到輸出波束。本發(fā)明的方法利用能量補(bǔ)償因子對(duì)時(shí)域干擾抵消方法進(jìn)行補(bǔ)償，相比原時(shí)域干擾抵消方法，該方法校正了其形成“寬凹”或“凸”形波束，縮小了線列陣波束形成輸出信號(hào)能量差異，降低了原時(shí)域干擾抵消方法對(duì)衰減方位區(qū)間內(nèi)目標(biāo)探測(cè)性能影響，提高了時(shí)域干擾抵消方法抗干擾性能和探測(cè)性能，為提高時(shí)域干擾抵消方法的性能提供一種可行方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聲納信號(hào)處理領(lǐng)域，特別涉及一種基于能量補(bǔ)償?shù)臅r(shí)域干擾抵消方法。

背景技術(shù)

在線列陣接收數(shù)據(jù)中，真實(shí)目標(biāo)信號(hào)往往會(huì)被強(qiáng)干擾所掩蓋，使得目標(biāo)探測(cè)與跟蹤非常困難。研究如何抑制強(qiáng)干擾，提高對(duì)弱目標(biāo)的探測(cè)能力顯得尤為重要，尤其是當(dāng)存在寬帶干擾時(shí)。

在抵消寬帶干擾，阻塞矩陣方法因運(yùn)算量小，常被工程應(yīng)用，最早用于解決波束形成中協(xié)方差矩陣估計(jì)時(shí)的信號(hào)混入問(wèn)題，然后被用于干擾抑制方面的研究，此后又被稱為干擾阻塞方法(在時(shí)域上對(duì)干擾進(jìn)行處理，又稱其為“時(shí)域干擾抵消方法”)。干擾阻塞方法是通過(guò)阻塞矩陣實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)知方位干擾抑制，會(huì)對(duì)線列陣接收數(shù)據(jù)造成一定自由度損失，改變了線列陣接收信號(hào)原始形態(tài)，在部分區(qū)間降低了對(duì)目標(biāo)的探測(cè)性能。因此時(shí)域干擾阻塞方法會(huì)導(dǎo)致的波束畸變和探測(cè)盲區(qū)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決時(shí)域干擾阻塞方法導(dǎo)致的波束畸變和探測(cè)盲區(qū)問(wèn)題，針對(duì)時(shí)域干擾阻塞方法導(dǎo)致的波束畸變和探測(cè)盲區(qū)問(wèn)題，本發(fā)明依據(jù)干擾阻塞方法形成的“寬凹”或“凸”形波束與其抵消干擾形式無(wú)關(guān)，在確知線列陣情況下，只與數(shù)據(jù)處理頻帶、干擾角度有關(guān)，提出一種基于能量補(bǔ)償?shù)臅r(shí)域干擾抵消方法，在時(shí)域上實(shí)現(xiàn)了對(duì)干擾阻塞方法輸出波束的校正，降低了“寬凹”或“凸”形波束對(duì)目標(biāo)探測(cè)結(jié)果的影響，對(duì)原衰減區(qū)間內(nèi)的弱目標(biāo)實(shí)現(xiàn)探測(cè)。并通過(guò)數(shù)值仿真和海試數(shù)據(jù)處理結(jié)果驗(yàn)證了本發(fā)明所述方法在抵消干擾時(shí)，縮小了線列陣波束形成輸出信號(hào)能量差異，減小了原衰減區(qū)間，實(shí)現(xiàn)了波束校正，對(duì)原衰減區(qū)間內(nèi)弱目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了探測(cè)，提高了其探測(cè)性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了種基于能量補(bǔ)償?shù)臅r(shí)域干擾抵消方法，所述方法包括：

首先根據(jù)數(shù)據(jù)處理帶寬[w_l,w_h]、掃描角度θ和干擾方位角θ₀構(gòu)造能量補(bǔ)償因子；然后利用時(shí)域干擾抵消方法對(duì)線列陣拾取數(shù)據(jù)預(yù)處理，得到干擾抵消后數(shù)據(jù)；最后利用干擾抵消前后輸出信號(hào)能量補(bǔ)償因子對(duì)干擾抵消后的波束進(jìn)行補(bǔ)償，得到輸出波束。

作為上述方法的一種改進(jìn)，所述方法具體包括：

步驟1)根據(jù)數(shù)據(jù)處理頻帶[w_l,w_h]、掃描角度θ和干擾方位角θ₀，按下式求取干擾抵消前后輸出信號(hào)能量補(bǔ)償因子α(θ)：

式中，d為陣元間距，c為聲速；

步驟2)按下式對(duì)線列陣拾取數(shù)據(jù)預(yù)處理，得到干擾抵消后數(shù)據(jù)y_k(t),1≤k≤K-1：