[發明專利]一種基于偽框架理論的強干擾信號抑制方法

有效

• 申請號: 201910368240.X
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110146847B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 曾操;劉清燕;朱圣棋;李世東;陶海紅;許京偉;廖桂生;于燕超;直聰聰
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;G01S7/36
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.一種基于偽框架理論的強干擾信號抑制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，設置雷達的接收天線陣列為包含N個陣元的均勻直線陣列，對其接收到的目標信號進行采樣處理，得到有效樣本數據X；假設有效樣本數據X中包含強干擾信號角度信息θ和弱目標信號角度信息β，根據所述強干擾信號角度信息θ構建強干擾信號的導向矢量A(θ)，并根據所述弱目標信號角度信息β構建弱目標信號的導向矢量A(β)；

步驟2，根據有效樣本數據X構建協方差矩陣R；對協方差矩陣R做奇異值分解，提取右酉特征矩陣V^H，根據右酉特征矩陣V^H構建空間矩陣V，并根據空間矩陣V構建噪聲信號子空間矩陣V_n；計算噪聲信號子空間矩陣V_n與強干擾信號導向矢量矩陣A(θ)，得到張成的空間矩陣C；構造弱目標信號導向矢量矩陣A(β)的正交子空間矩陣A(β)^⊥，并對其進行特征值分解，提取特征向量矩陣U_s，構造信號零空間矩陣Z；

步驟3，以噪聲空間矩陣C和信號零空間矩陣Z為基礎，計算出偽框架權值矢量ψ_i的調整系數向量α_i；通過調整系數向量α_i計算出偽框架權值矢量ψ_i；通過偽框架權值矢量ψ_i構建偽框架權值矩陣Ψ；

步驟4，使用偽框架權值矩陣Ψ對有效樣本數據X進行濾波處理，得到僅包含準確弱目標信號信息的真實信號矩陣X_new。

2.根據權利要求1所述的基于偽框架理論的強干擾信號抑制方法，其特征在于,步驟1包含以下子步驟：

子步驟1.1：設置雷達的接收天線陣列為包含N個陣元的均勻直線陣列,將陣元從1到N依次編號，并將第1個陣元作為參考陣元；其中，第n個陣元對其接收到的信號數據以采樣頻率λ采樣W次，得到第n個陣元的W個快拍數據向量x_n,n＝1,2,3,...,N；將N個陣元的W個快拍數據向量記為有效樣本數據X，其表達式為：

X＝[x₁,x₂,...,x_n,...,x_N]

其中，X為N×W維的矩陣，W∈(15,1000)；

子步驟1.2：假設強干擾信號角度信息θ已知，構建強干擾信號導向矢量矩陣A(θ),其表達式如下：

A(θ)＝[a(θ₁),a(θ₂),...,a(θ_m),...,a(θ_M)]

其中，A(θ)是N×M維的矩陣，M為強目標信號的個數，θ表示強干擾信號方向角度變量，θ∈{θ₁,…,θ_M}，θ_m表示第m個強干擾信號的方向角度，m＝1,2,3,…,M；a(θ_m)為N×1維的矩陣，表示第m個強干擾信號的方向角度θ_m的導向矢量，其表達式為：

其中，陣元位置可表示為[d₁,d₂,...,d_n,...,d_N]，d_n表示陣列中第n個陣元位置，n＝1,2,3,...,N，上標T表示轉置，λ為陣列接收的有效樣本數據X的采樣頻率，λ∈[65MHz,115MHz]；

子步驟1.3：假設弱目標信號角度信息β已知，構建目標信號導向矢量矩陣A(β),其表達式如下：

A(β)＝[a(β₁),a(β₂),...,a(β_k),...,a(β_K)]

其中，A(β)是N×K維的矩陣，K為弱目標信號的個數；β表示弱目標信號方向角度變量，β∈{β₁,β₂,...,β_k,…,β_K}，β_k表示第k個弱目標信號的方向角度，k＝1,2,3,…,K；a(β_k)為1×N維的矩陣，表示第k個弱目標信號的方向角度β_k的導向矢量，其表達式為：