[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

本發明公開的一種空域干擾信號檢測方法與裝置涉及陣列信號處理領域，本發明通過下述技術方案實現：采用FPGA芯片并行硬件處理架構，利用陣列采樣信號數據形成數據協方差矩陣，基于MVDR算法獲得空間譜值形成二維空間譜圖。然后利用AGC值輔助空間譜搜索，實現干擾的來向檢測。同時還通過數字AGC反檢法實現對快速變化的干擾功率進行檢測，得到干擾功率值，從而豐富了干擾信息的檢測結果。本發明通過預處理方式獲得導向矢量以及將譜峰計算轉化為譜谷計算，進一步減少實現的復雜度，最后還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，獲得干擾個數的檢測，使得工程應用高效可行。

技術領域

本發明涉及陣列信號處理領域，更具體的，涉及陣列信號處理領域中空域干擾信號 檢測方法及其裝置。

背景技術

通信設備在復雜電磁環境下，很容易受到包括單音、窄帶、寬帶等多種形式的有意或無意信號的干擾。如何有效的抑制干擾、改善信號接收質量，一直是雷達、通信、導航以及聲納等應用領域中特別引入關注的問題。當雷達處于強的有源干擾環境時，干擾信號從天 線旁瓣進入接收機的概率非常高，有時可淹沒目標信號，造成雷達不能正常工作。為降低或 消除干擾信號對通信設備的影響，一種有效的方法是先對干擾信號進行檢測獲取干擾信息， 如干擾的來向、個數等，然后采取措施在物理上避免接收干擾方向上的信號或對接收到的信 號進行干擾抑制處理。

干擾信號的特征主要包含干擾的波達方向、干擾個數及干擾信號功率等。目前，工程上常采用陣列天線結合陣列信號處理算法來進行干擾信號檢測。陣列信號處理主要的研究 內容就是：如何利用信號的空域特性來增強接收的有用信號，以及如何有效地提取包括信號 空域信息在內的信號的其它信息。其主要的研究領域可以分為波束形成技術、零點技術和空 間譜估計技術等幾個方面，它們都是基于對信號進行空間采樣的數據進行處理，因此，這些 技術是相互滲透和相互關聯的。由于處理的目的不同，其著眼點有所差別，因此導致有不同 的算法。眾所周知，空間譜估計測向的最終實現，是由測向處理軟件完成的，而軟件系統的 核心，則是空間譜估計算法。這些算法基本上可以歸為2大類，即基于經典估計理論的極大 似然估計和歸結于信號參量估計的參數譜方法。將極大似然參數估計方法應用于超分辨估計， 由于這個估計似然函數是非線性的，求解其最優解需進行多維搜索，運算量巨大。

經過多年的發展，已經產生了大量性能優異的測向算法可資利用，典型的有MUSIC、ESPRIT、子空間擬合、多維MUSIC等。其中，MUSIC算法最為經典最 具代表性，由于具有超瑞利限特性，所以又被稱作超分辨測向方法或高分辨測向算法，但要 求干擾個數準確已知，且在硬件實現上復雜度高。基于波束掃描的波達方向估計是最常用的 一種方法，該方法受瑞利限的限制，對干擾信號的空域分辨率低，檢測精度差。另外，上述 算法均無法準確估計干擾信號個數以及干擾信號的功率，也限制了上述方法在干擾信號檢測 中的應用。空間譜估計測向方法需經過復雜的計算才能得到待測信號的到達方向。

現有技術空域干擾檢測方法干擾來向估計分辨率差、干擾個數估計不準確，尤其是 基于DSP芯片的空間譜構建、譜峰搜索的檢測處理架構，無法滿足大規模陣列空間譜構建 的復雜度要求及譜峰方位和俯仰二維域搜索實時性要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術空域干擾檢測方法干擾來向估計分辨率 差、干擾個數估計不準確，尤其是基于DSP芯片的空間譜構建、譜峰搜索的檢測處理架構， 無法滿足大規模陣列空間譜構建的復雜度要求及譜峰方位和俯仰二維域搜索實時性要求。本 發明提供解決上述問題的空域干擾信號檢測方法。

本發明通過下述技術方案實現：一種空域干擾信號檢測方法，其特征在于包括如下 步驟：