[發(fā)明專利]一種基于功率特征值提取的改進(jìn)塊稀疏貝葉斯抗干擾方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010537344.1
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111796242B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海龍;張寧;李紀(jì)三
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所
• 主分類號: G01S7/38
• 分類號: G01S7/38;G01S7/41
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于功率特征值提取的改進(jìn)塊稀疏貝葉斯抗干擾方法，其特征在于：

1)采集雷達(dá)中頻回波數(shù)據(jù)，構(gòu)造稀疏恢復(fù)感知原理系統(tǒng)模型，雷達(dá)中頻回波系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型為：

E_cho'＝Φ'[Re(σ_I^T)Re(σ_U^T)Im(σ_I^T)Im(σ_U^T)]^T+[ε_IU]^T；

其中感知矩陣Φ'是一個(gè)2N×2M維度的矩陣，矩陣按照行展開的數(shù)學(xué)表達(dá)式可以表示為[Re(D)-Im(D)Im(D)Re(D)]，D表示復(fù)數(shù)字典；ε_IU表示回波信號除干擾之外的額外疊加；并假設(shè)實(shí)數(shù)部分和復(fù)數(shù)部分分別都為M維向量；待提取的回波信號表示為[Re(σ_I^T)Re(σ_U^T)Im(σ_I^T)Im(σ_U^T)]^T并定義為2N×1的向量；

2)初始化感知矩陣相關(guān)參數(shù)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)類型adaptive、超參數(shù)pure_gama、分塊矩陣元素大小f_g、其中干擾信號和有用回波信號的分塊分別獨(dú)立進(jìn)行，并根據(jù)信號干擾噪聲比SINR設(shè)置分塊最小結(jié)構(gòu)F_g的大小，同時(shí)需要判斷如果信號干擾噪聲比SINRT_△dB，就設(shè)定分塊最小結(jié)構(gòu)為F_g＝10；否則設(shè)定分塊最小結(jié)構(gòu)F_g＝6；T_△根據(jù)實(shí)際雷達(dá)背景選擇；按照上述設(shè)定分塊結(jié)構(gòu)對采集得到的復(fù)數(shù)雷達(dá)回波信號進(jìn)行復(fù)數(shù)分割成實(shí)數(shù)的對應(yīng)劃分，雷達(dá)受到干擾信號元素塊結(jié)構(gòu)為Θ_I＝{[1:g_I],[g_I+g_U+1:2g_I+g_U]}；有用目標(biāo)回波信號元素塊結(jié)構(gòu)表示為Θ_U＝{[g_I+1:g_I+g_U],[2g_I+g_U+1:2g_I+2g_U]}；設(shè)置學(xué)習(xí)速率learn_lamda和最大迭代次數(shù)max_iter大小；

3)構(gòu)造系統(tǒng)優(yōu)化代價(jià)函數(shù)，代價(jià)優(yōu)化函數(shù)設(shè)定為：

其中表示似然函數(shù)，γ_i是一個(gè)非負(fù)的超參數(shù)，B_i代表一個(gè)正定矩陣用于表征塊之間的內(nèi)部互聯(lián)關(guān)系；利用初始信息和雷達(dá)回波矩陣信息對改進(jìn)后的塊稀疏貝葉斯架構(gòu)下的期望最大化算法相關(guān)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)；

4)根據(jù)功率特征值門限判斷是否是干擾信號的特征功率，特征功率的定義，根據(jù)矩陣特征值的物理含義定義為：

上述門限計(jì)算式在干擾信號空間內(nèi)部完成，每個(gè)被分成塊的向量對應(yīng)的主協(xié)方差矩陣為γ_iB_i，干擾信號被最終分成的塊序號為g_I；l設(shè)定為0.5表征加權(quán)系數(shù)；如果判斷干擾信號超過此計(jì)算門限，則分別構(gòu)造有用目標(biāo)回波矩陣子字典D_U和干擾信號矩陣子字典D_I如下：

上述公式的W_N和Ε_mn示為W_N＝exp(-j2π/N),Ε_mn＝exp(jπkt²)，其中k表示發(fā)射信號的調(diào)頻斜率；干擾信號的子字典D_I是N×N維，有用目標(biāo)回波信號子字典是N×M維；如果超過功率特征值門限，則進(jìn)行干擾信號和有用回波信號的數(shù)據(jù)恢復(fù)的迭代運(yùn)算，否則遍歷下一個(gè)數(shù)據(jù)；

5)判斷當(dāng)達(dá)到迭代最大值后，利用字典信息進(jìn)行干擾信號的重構(gòu)和有用回波信號的重構(gòu)；干擾信號和雷達(dá)有用回波信號的具體重構(gòu)方式為：

其中，和分別是干擾信號和有用回波信號經(jīng)過本方法恢復(fù)的各自的有效反射系數(shù)。