一种基于子阵划分的波束形成后干扰阻塞方法技术

一种基于子阵划分的波束形成后干扰阻塞方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤一：获取拖曳线列阵中各个阵元的接收信号，将各阵元接收信号记为xi(n),1≤i≤M，M为阵元数；步骤二：对步骤一中的阵列进行子阵划分，子阵划分规则是每P个阵元取1个阵元组成子阵，即每隔P-1个取一个，且每个阵元仅能被划分一次，划后第i个子阵的第j个阵元表示为xij；本方法针对干扰和信号相距较近的情况，提出了一种基于子阵划分的波束形成后干扰阻塞方法。本方法通过子阵划分将阵列划分为若干子阵，然后在子阵上进行波束形成、干扰阻塞抵消。利用本方法可以减小干扰阻塞方法的抵消范围，当目标和干扰相距较近时使干扰抵消后的信号受到的较小的衰减，利于信号的进一步检测。理论分析及Matlab数值仿真结果表明：本发明专利技术较干扰阻塞方法有较小的地抵消范围。

A method of beamforming jamming jamming based on subarray partition

A method of blocking interference beam subarray division formed based on features that include the following steps: acquiring towed line array receiving signal in each array, the array signal is denoted as Xi (n), 1 I M, M is the number of array element; step two: the subarray division of the array in step one, the subarray partition rule is every P element from the 1 array composed of sub array, namely every P-1 a, and each element can only be divided into a row after I sub array J array is expressed as Xij; the method for interference and signal phase from the more recent situation, proposes a method of blocking interference beam forming based on subarray partition. In this method, the array is divided into a number of sub arrays by sub array division, and then beamforming, interference blocking cancellation. By using the method, the offset range of the interference blocking method can be reduced, and when the interference between the target and the interference is relatively close, the signal received by the interference cancellation is smaller. Theoretical analysis and Matlab numerical simulation results show that the method has a smaller offset range than the jamming blocking method.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种基于子阵划分的波束形成后干扰阻塞方法，涉及拖曳线列阵强干扰抑制领域，特别涉及一种子阵划分的波束形成干扰阻塞算法方法。
技术介绍
微弱信号的检测与估计是阵列信号处理的关键技术之一。当目标信号很弱而干扰信号较强时，在空间谱估计中目标信号的谱峰会被强干扰的旁瓣所掩盖，对微弱信号检测概率和波达方向估计造成很大影响。因此，若要实现对微弱目标的检测和估计，必须对强干扰进行有效抑制。在实际工程中，基于干扰方位特性的干扰阻塞算法是经常用到的，但是该方法往往存在抵消范围大的问题。当干扰和目标相距较近时，在抵消干扰的同时会使目标受到严重衰减，进而影响信号的进一步检测。对此，本专利技术针对干扰和信号相距较近的情况，提出了一种基于子阵划分的波束形成后干扰阻塞方法。本方法通过子阵划分将阵列划分为若干子阵，然后在子阵上进行波束形成、干扰阻塞抵消。利用本方法可以减小干扰阻塞方法的抵消范围，当目标和干扰相距较近时使干扰抵消后的信号受到的较小的衰减，利于信号的进一步检测。理论分析及Matlab数值仿真结果表明：本专利技术较干扰阻塞方法有较小的地抵消范围。
技术实现思路
本专利技术的目的是在强干扰和目标相距较近的情况下提出了一种基于子阵划分的波束形成后干扰阻塞方法，以对强干扰抑制的改进处理方法，以减少干扰抑制后对目标的衰减程度。一种基于子阵划分的波束形成后干扰阻塞方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤一：获取拖曳线列阵中各个阵元的接收信号，将各阵元接收信号记为xi(n),1≤i≤M，M为阵元数；步骤二：对步骤步骤一中的阵列进行子阵划分，子阵划分规则是每P个阵元取1个阵元组成子阵，即每隔P-1个取一个，且每个阵元仅能被划分一次，划后第i个子阵的第j个阵元表示为xij；步骤三：对步骤二中的各个子阵在强干扰方向进行波束形成，各个子阵的波束输出为y1,…,yP；步骤四：对步骤三中P个子阵的波束输出结果y1,…,yP，利用强干扰的方位先验知识构造干扰阻塞矩阵，进行强干扰抵消，干扰抵消后的结果为y′1,…,y′P-1；步骤五：对步骤四中干扰抵消后的结果y′1,…,y′P-1，进行波束形成，得到目标信号的空间谱。在所述步骤二与4)中，步骤2)中对阵列每P个(即每隔P-1个)阵元取1个阵元组成子阵；步骤4)中对各子阵波束形成后的结果利用干扰阻塞算法进行干扰抵消，在子阵波束输出结果上进行强干扰抵消较传统干扰阻塞算法的抵消范围小，利于信号的进一步检测与估计。本专利技术的优点：本方法针对干扰和信号相距较近的情况，提出了一种基于子阵划分的波束形成后干扰阻塞方法。本方法通过子阵划分将阵列划分为若干子阵，然后在子阵上进行波束形成、干扰阻塞抵消。利用本方法可以减小干扰阻塞方法的抵消范围，当目标和干扰相距较近时使干扰抵消后的信号受到的较小的衰减，利于信号的进一步检测。理论分析及Matlab数值仿真结果表明：本专利技术较干扰阻塞方法有较小的地抵消范围。附图说明图1、本专利技术流程图；图2、本专利技术拖曳线列阵布阵示意图接收信号阵元布阵图；图3、本专利技术干扰抵消后目标信号相对于真实目标信号的幅度变化倍数；图4、本专利技术衰减区间定义示意图；图5、本专利技术目标与干扰相距较近时，阵列接收信号直接波束形成结果示意图；图6、本专利技术干扰阻塞方法强干扰抵消后的结果示意图；图7、本专利技术基于子阵划分的波束形成后干扰阻塞方法强干扰抵消后的结果示意图；具体实施方式一种基于子阵划分的波束形成后干扰阻塞方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤一：获取拖曳线列阵中各个阵元的接收信号，将各阵元接收信号记为xi(n),1≤i≤M，M为阵元数；步骤二：对步骤步骤一中的阵列进行子阵划分，子阵划分规则是每P个阵元取1个阵元组成子阵，即每隔P-1个取一个，且每个阵元仅能被划分一次，划后第i个子阵的第j个阵元表示为xij；步骤三：对步骤二中的各个子阵在强干扰方向进行波束形成，各个子阵的波束输出为y1,…,yP；步骤四：对步骤三中P个子阵的波束输出结果y1,…,yP，利用强干扰的方位先验知识构造干扰阻塞矩阵，进行强干扰抵消，干扰抵消后的结果为y′1,…,y′P-1；步骤五：对步骤四中干扰抵消后的结果y′1,…,y′P-1，进行波束形成，得到目标信号的空间谱。在所述步骤二与4)中，步骤2)中对阵列每P个(即每隔P-1个)阵元取1个阵元组成子阵；步骤4)中对各子阵波束形成后的结果利用干扰阻塞算法进行干扰抵消，在子阵波束输出结果上进行强干扰抵消较传统干扰阻塞算法的抵消范围小，利于信号的进一步检测与估计。现结合附图对本专利技术作进一步的描述。在对本专利技术的方法做详细说明前，首先对本专利技术方法所适用的拖曳线列阵加以描述。图2为拖曳线列阵示意图，该接收拖线阵是阵元数为M的等间距水平线阵，目标从θ方向辐射信号、干扰从Ф方向辐射吸纳后，经水声信道传播后到达该拖曳线列阵。以该接收拖线阵为例，下面对本专利技术的方法做详细说明。参考图，本专利技术的方法包括以下步骤：步骤1)：当目标和干扰在方位上相距较近时，可以采用下面所述方法实现对干扰的有效抵消，且可以避免对目标信号的削弱，利于信号的进一步检测和估计。首先获取拖曳线列阵中各个阵元的接收信号，将各阵元接收信号记为xi(n),1≤i≤M(M为阵元数)此情况下阵列的输出信号为：X(t)＝{x1(t),x2(t),…，xM(t)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于子阵划分的波束形成后干扰阻塞方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤一：获取拖曳线列阵中各个阵元的接收信号，将各阵元接收信号记为xi(n),1≤i≤M，M为阵元数；步骤二：对步骤步骤一中的阵列进行子阵划分，子阵划分规则是每P个阵元取1个阵元组成子阵，即每隔P‑1个取一个，且每个阵元仅能被划分一次，划后第i个子阵的第j个阵元表示为xij；步骤三：对步骤二中的各个子阵在强干扰方向进行波束形成，各个子阵的波束输出为y1,…,yP；步骤四：对步骤三中P个子阵的波束输出结果y1,…,yP，利用强干扰的方位先验知识构造干扰阻塞矩阵，进行强干扰抵消，干扰抵消后的结果为y′1,…,y'P‑1；步骤五：对步骤四中干扰抵消后的结果y′1,…,y'P‑1，进行波束形成，得到目标信号的空间谱。

【技术特征摘要】
1.一种基于子阵划分的波束形成后干扰阻塞方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤一：获取拖曳线列阵中各个阵元的接收信号，将各阵元接收信号记为xi(n),1≤i≤M，M为阵元数；步骤二：对步骤步骤一中的阵列进行子阵划分，子阵划分规则是每P个阵元取1个阵元组成子阵，即每隔P-1个取一个，且每个阵元仅能被划分一次，划后第i个子阵的第j个阵元表示为xij；步骤三：对步骤二中的各个子阵在强干扰方向进行波束形成，各个子阵的波束输出为y1,…,yP；步骤四：对步骤三中P个子阵的波束输出结果y1,…,yP，利用强干扰的...

【专利技术属性】
技术研发人员：于倍，高晖，余振海，张川，
申请(专利权)人：中国船舶工业系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11