[發明專利]空域干擾信號檢測方法與裝置

有效

• 申請號: 202010747227.8
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111948598B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 余湋;王曉洪;謝偉;馬松;張濤
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: G01S3/14
• 分類號: G01S3/14;G01S7/02;G01R23/16
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種空域干擾信號檢測方法，其特征在于包括如下步驟：

S1：干擾功率檢測：采用自適應門限結合局部最值搜索的方法，對干擾的波達方向、干擾個數進行檢測，利用時域處理方法獲得數字自動增益控制AGC值，通過數字AGC反檢法對干擾功率進行檢測，首先對接收到的陣元信號進行數字AGC計算，根據1-M個陣元接收信號經模數AD采樣，得到時域中頻采樣數據data，將采樣數據data和初始AGC系數值agc_value相乘，得到相乘后的信號值，相乘后的信號值取平方運算進行累加得到累加后的值sum_data，然后以N為累加點，將sum_data值除以累加點數N，對數據求和sum_data/N，再通過數字AGC得到1到M個陣元的AGC值，將得到的值mean_data與目標值tg_data進行比較，如果值比tg_data大則AGC系數偏大，需要往小調整，否則往大調整，直到信號相干累加后的mean_data值在穩定的目標值tg_data上下小范圍內波動；經過AGC系數值agc_value和信號data相乘后功率保持一個相對穩定值，利用AGC值進行查表，即根據AGC值進行反檢，得到相應的干擾功率值，不斷重復上述過程，得到所有陣元輸出干擾功率值power(1)、power(2)···power(M)，M為陣元個數，然后對M個陣元的干擾功率值進行比較，選最大的那個作為干擾功率檢測的干擾功率輸出值；即時測量干擾信號功率，實時對干擾功率進行精確估計，輸出所有陣元中功率最強的值作為干擾功率的檢測結果；

S2：空間譜構建：將M個陣元預處理后的信號轉化成空域信號，得到空域信號矩陣，利用陣列采樣信號數據形成數據協方差矩陣，進行最小方差無失真響應MVDR算法空間譜值的計算；再利用空間譜噪底門限和局部最值聯合判斷來代替采樣數據協方差矩陣的特征值求解過程，進行干擾個數判定；

S3：干擾來向，個數檢測：采用FPGA芯片并行硬件處理架構，對快速變化的干擾來向進行檢測，采用預處理的方式計算導向矢量，通過方位值θ和俯仰值來計算RAM的地址，作為導向矢量RAM的地址進行查找，得到對應θ和的導向矢量基于步驟S1獲得的信號數字AGC信息輔助，首先進行干擾有無判定，若無干擾則不進行譜峰搜索，若有干擾進行譜峰搜索，以及利用空間譜噪底門限和局部最值聯合判斷來代替采樣數據協方差矩陣的特征值求解來進行干擾個數的判定，從而獲得干擾來向及個數的檢測。

2.如權利要求1所述的空域干擾信號檢測方法，其特征在于：在干擾來向檢測中，模數AD采樣的數據送入數據預處理模塊，預處理后得到帶有幅度、相位信息的IQ兩路信號，IQ兩路信號送入正交變換濾波器，對IQ兩路信號進行幅度和相位數據校正，得到校正后的IQ兩路信號校正參數，這里的校正參數是硬件通道間的相位和幅度差，然后，將M個陣元的預處理后信號轉化成空域信號矩陣，得到第M個天線陣元的信號形成的空域信號X(n)＝[x₁(n)x₂(n) ... x_M(n)]^H，其中，x_M(n)表示第M個天線在時刻n的采樣數據，H表示轉置。

3.如權利要求2所述的空域干擾信號檢測方法，其特征在于：利用空域信號x_(n)形成采樣數據協方差矩陣R_xx，采樣數據協方差矩陣R_xx的計算公為：

其中，N表示采樣點數，M表示陣元個數，x*表示共軛運算。

4.如權利要求1所述的空域干擾信號檢測方法，其特征在于：根據陣元坐標值x，y，z，信號的中心頻率f，光速c，來波方位角θ，來波俯仰角計算導向矢量

5.如權利要求3所述的空域干擾信號檢測方法，其特征在于：根據得到的采樣數據協方差矩陣R_XX，對數據協方差矩陣求逆，利用RAM查表得到的導向矢量進行空間譜值計算，構建出二維空間譜圖。