[發明專利]一種外輻射源雷達同頻干擾時延和能量快速估計系統及方法

有效

• 申請號: 202010543108.0
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111650563B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 王海濤;廖可非;蔣俊正;孫榮
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36;G01S7/41
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 覃永峰

1.一種外輻射源雷達同頻干擾時延和能量快速估計方法，包括外輻射源雷達同頻干擾時延和能量快速估計系統，所述外輻射源雷達同頻干擾時延和能量快速估計系統包括信號處理機和與信號處理機連接的接收機A、接收機B及恒虛警檢測與航跡處理模塊，接收機A上設有參考天線，接收機B上設有回波天線，信號處理機輸入端連接接收機A和接收機B，輸出端連接恒虛警檢測與航跡處理模塊，所述參考天線為陣列天線，其中，陣列天線中單個天線的波束寬度為全向360°；所述回波天線為水平極化具有指向性的窄波束天線，回波天線主瓣指向可能存在目標回波的區域，接收目標回波信號以及由多個同頻輻射源基站發射的直達波和多徑干擾信號，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

1)采用參考天線形成M個波束分別指向移動通信輻射源各同頻干擾基站方向，獲得各同頻干擾基站直達的參考信號采用回波天線指向目標區域，獲得包含目標回波以及同頻干擾的回波信號S_echo；

2)采用本地導頻信號P與回波信號S_echo做互相關處理，并進行恒虛警檢測后，得到相對于本地導頻的同頻干擾時延向量τ_echo[i]，i＝1,2,...I，I表示目標回波信號中同頻干擾個數，過程為；

1-2)首先對回波信號S_echo按照如下公式(1)做頻偏補償：

公式(1)中S_echo[n]表示為回波信號S_echo的第n個采樣，N表示S_echo總的采樣數，w為本地載頻相對于發射基站頻率的偏移量；

2-2)采用本地導頻序列P與頻偏補償以后的回波信號R[n]進行時延相關處理，得到相關后的向量為R_c[τ_c]為公式(2)：

公式(2)中τ_c為相關時延，C為設定的干擾相對于本地導頻的最大時延；

3-2)對R_c[τ_c]向量進行恒虛警檢測，即可得到相對于本地導頻的同頻干擾時延向量為τ_echo[i]，i＝1,2,...I，I表示目標回波信號中同頻干擾個數；

3)采用本地導頻信號P分別與各同頻干擾基站直達的參考信號做互相關處理，并檢測其最大值以后，得到相對于本地導頻的各同頻干擾基站參考信號時延向量τ_ref[m]，m＝1,2,...M，其中互相關處理表達式如公式(3)所示：

公式(3)中τ_m為相關時延，為設定的第m個同頻基站參考信號相對于本地導頻的最小時延，為設定的第m個同頻基站參考信號相對于本地導頻的最大時延；

4)將同頻干擾時延向量τ_echo[i]分別與各同頻干擾基站參考信號時延向量τ_ref[m]做聚類匹配處理，得到各同頻干擾相對于各同頻干擾基站參考信號的粗時延矩陣為τ_im[m,j_m]，其中j_m＝1,2...J_m，J_m表示與第m同頻基站匹配上的同頻干擾個數，聚類匹配處理過程為：

1-4)初始化，首先設定同頻干擾計數i為1，粗時延矩陣τ_im[m,j]為0，同時設定各個同頻干擾基站匹配上的同頻干擾個數J_m為0，m＝1,2,...M；

2-4)采用第i個干擾時延τ_echo[i]分別與所有M個同頻干擾基站參考信號時延τ_ref[m]進行比較，得到與第i個干擾時延相差最小的第f個同頻干擾基站，也即：

3-4)更新第f個同頻基站匹配上的同頻干擾個數J_f＝J_f+1；

4-4)更新粗時延矩陣為：τ_im[f,J_f]＝τ_echo[i]；

5-4)判斷i是否小于同頻干擾總數I，如果小于則設定i＝i+1，然后轉入步驟4-4)繼續運行，否則運行結束；

5)采用粗時延矩陣τ_im[m,j]和各同頻基站參考信號構建同頻干擾信號矩陣S_int為公式(4)所示：

公式(4)中表示第M個同頻干擾基站參考信號時延τ_im[M,J_M]以后的向量；

6)采用子空間投影的方法得到同頻干擾時延和能量兩維精確估計如公式(5)所示：

[τ_ac，N_ac]＝(S_int^HS_int)^-1S_int^HS_echo (5)，

公式(5)中τ_ac和N_ac分別表示通過兩步精確估計得到的同頻干擾時延和能量值。