[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

本發明屬于雷達信號處理技術領域，公開了一種基于偽框架理論的強干擾信號抑制方法，包括以下步驟：設置雷達陣元為均勻直線陣列，對其接收到的目標信號進行采樣處理，得到有效樣本數據,構建強干擾信號的導向矢量和弱目標信號的導向矢量；通過有效樣本數據構建的協方差矩陣構建噪聲子空間矩陣，與強干擾信號的導向矢量進行處理得到張成的噪聲空間矩陣；對弱目標信號導向矢量矩陣的正交子空間矩陣做特征值分解，提取其特征向量矩陣構造信號零空間矩陣；以張成的空間矩陣和信號零空間矩陣為基礎，通過計算其調整系數得到偽框架權值矢量，進而構建偽框架權值矩陣；使用偽框架權值矩陣處理有效樣本數據，得到弱目標信號的真實信號矩陣。

技術領域

本發明屬于雷達信號處理技術領域，特別涉及一種基于偽框架理論的強干擾信號抑制方法。

背景技術

在復雜的電磁環境中，強干擾信號與弱目標信號并存的情況時有發生，為了確保雷達信號處理結果的準確性，需要在保留弱目標信號的同時對強干擾信號進行抑制。

傳統抑制強干擾信號的方法面臨如下難題：(1)抑制強干擾信號的同時也抑制了弱目標信號；(2)當強干擾信號與需要保留的弱目標信號的信噪比相近的時候，對強干擾信號的抑制效果較差；(3)采用自適應旁瓣對消算法抑制強干擾信號需要輔助天線，存在浪費資源的問題。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明的目的在于提出一種基于偽框架理論的強干擾信號抑制方法。該方法基于偽框架理論的強干擾信號抑制方法,無需輔助天線，當已知強干擾信號和弱目標信號的角度方向時，利用強干擾信號和弱目標信號的導向矢量構造偽框架矩陣，采用偽框架矩陣抑制掉強干擾信號，并最大程度的保留弱目標信號。

為達到上述技術目的，本發明采用如下技術方案予以實現,具體步驟如下：

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。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

第一，本發明方法的陣列模型不需要輔助天線。

第二，本發明方法能夠較大程度的保留弱目標信號，具有較高的輸出信干噪比。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

圖1為本發明的一種基于偽框架理論的強干擾信號抑制方法流程圖；

圖2為抑制強干擾信號前和抑制強干擾信號后的頻譜對比圖；