[發明專利]一種陣列測頻測向聯合接收機設計方法

在審

• 申請號: 202010314608.7
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111413666A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 朱二潔;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 湖南紅船科技有限公司
• 主分類號: G01S3/04
• 分類號: G01S3/04;G01S3/12;G01S3/14;G01S3/48;G01R23/02
• 代理公司: 湖南省國防科技工業局專利中心 43102
• 代理人: 馮青

本發明涉及一種陣列測頻測向聯合接收機設計方法，解決現有電子偵察系統偵測靈敏度低等問題。該方法在陣列接收體制下，通過空間與時間平滑方式獲取短時間內的樣本，同時采用自適應處理方式實現對目標的測頻測向，能夠同時求出信號的DOA和頻率，并且由于聯合了空間?頻率進行聯合處理，與空間波束形成相比從提高了處理信號增益。此外，該方法能夠在不需要預先獲得信號準確頻率的前提下獲得DOA估計，并且在較低信噪比下能夠獲得比純空域陣列信號處理好的測向性能。仿真試驗結果驗證了該方法的有效性。

技術領域

本發明屬于雷達信號電子偵察領域，特別是涉及一種陣列測頻測向聯合接收機設計方法。

背景技術

由于戰場電子環境日趨復雜，同時無源電子偵察對信號測向的要求也越來越高。寬帶陣列測向是主要的電子偵察測向方法，陣列可以獲取較干涉儀等傳統測向高的靈敏度，在無源偵察預警領域有著廣闊的應用。當前陣列測向設備的處理過程先在陣列形成空域高增益天線波束，然后通過后端數字信道化實現對目標信號的偵測，獲取目標脈內、脈間，方向等信息。由于成本以及天線孔徑限制，陣列的天線數目不能太多，同時空域的增益與數字信道化處理增益級聯的關系。例如對于采用均勻線陣的電子偵察系統，整個系統靈敏度目前主要是采用天線增益加上后端接收機靈敏度的方式進行計算。其中天線增益主要由天線孔徑決定、接收機靈敏度由后端信道處理帶寬決定。特備是在一些小型偵察設備上，迫切需要能夠提升系統偵察靈敏度的接收機。

空時自適應處理能力同時聯合信號時間空間進行自適應處理，能夠實現處理自由度的增加，對于典型N通道，M信道的陣列數字接收系統，采用空時自適應處理能夠提升的信號增益因而采用空時自適應處理特別適合目前在地面電子偵察系統中提高偵測靈敏度的要求，但由于通常空時處理計算量巨大，同時也無法獲取足夠樣本抑制是限制空時自適應處理在電子偵察領域應用的前提。

發明內容

為解決現有電子偵察系統偵測靈敏度低等問題，特提出了一種陣列測頻測向聯合接收機設計方法，該接收機在陣列接收體制下，通過空間與時間平滑方式獲取短時間內的樣本，同時采用自適應處理方式實現對目標的測頻測向，該方法能夠同時求出信號的DOA和頻率，并且由于聯合了空間-頻率進行聯合處理，與空間波束形成相比從而提高了處理信號增益。此外，該方法能夠在不需要預先獲得信號準確頻率的前提下獲得DOA估計，并且在較低信噪比下能夠獲得比純空域陣列信號處理好的測向性能。

本發明提供的一種陣列測頻測向聯合接收機設計方法包括按順序進行的下列步驟：

1、將接收陣列信號數據截取一段X，排列成N行K列的數據矩陣，其中N為天線數目，K為信號時間快拍數目；

2、設定搜索第一個目標方向根據采樣頻率設定搜索頻率其中目標方向與頻率的搜索數目綜合考慮測向精度來確定；

3、根據信號矩陣沿空域，時域和空時域的搜索相位差對矩陣X分別作空域、時域和空時域的兩陣元(兩脈沖)相消濾除,形成相消矩陣X_S，X_T和X_ST；

4、設置空域和時域滑動的子孔徑分別為N_m和K_m，其中對矩陣X_S，X_T和X_ST經前向和后向滑動，生成空時樣本,總共樣本數目為：

L＝2((N-N_m)(K-K_m+1)+(N-N_m+1)(K-K_m)+(N-N_m)(K-K_m))；

5、按照生成的樣本，估計空時聯合處理協方差矩陣R_X；

6、算出空時處理權向量，并對偵收數據進行處理，形成在