一种城市环境中无人机同频段多目标空间分离方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及无人机控制技术领域，特别是一种城市环境中无人机同频段多目标空间分离方法及装置。对空间中至少两架无人机进行设定次数的采样得到接收信号，接收信号中存在相干的同频无人机信号时，构造阻塞矩阵并对同频无人机信号进行期望信号的阻塞处理，得到处理后的同频无人机信号；根据处理后的同频无人机信号的协方差矩阵采用波束形成法得到并根据最优权矢量对应的全阵列最优波束形成器进行分离得到空间分离的同频无人机信号，通过构造的阻塞矩阵对同频相干信号进行阻塞处理，滤除其中的期望信号，实现抑制多径干扰，同时通过全阵波束形成将处理后的信号进行恢复实现了同频段多目标信号的分离，适用于同频段多目标信号源存在的无人机侦察作业。

A Method and Device for Spatial Separation of Unmanned Aerial Vehicle with Multi-objective in the Same Frequency Band in Urban Environment

The invention relates to the field of UAV control technology, in particular to a method and device for UAV multi-objective spatial separation in the same frequency band in urban environment. At least two UAVs in space are sampled for a set number of times to get the received signal. When there are coherent co-frequency UAV signals in the received signal, the blocking matrix is constructed and the expected signal of the same-frequency UAV signal is blocked to get the processed co-frequency UAV signal. According to the covariance matrix of the processed co-frequency UAV signal, the beamforming method is used to get and combine the processed signals. According to the optimal weight vector corresponding to the full array optimal beamformer, the spatially separated signals of the same frequency UAV are separated. The coherent signals of the same frequency are blocked by the constructed blocking matrix, and the desired signals are filtered to suppress the multipath interference. At the same time, the processed signals are restored by the full array beamforming to achieve the separation of multi-target signals in the same frequency band. It is suitable for UAV reconnaissance operation with multi-target signal sources in the same frequency band.

【技术实现步骤摘要】
一种城市环境中无人机同频段多目标空间分离方法及装置
本专利技术涉及无人机控制
，特别是一种城市环境中无人机同频段多目标空间分离方法及装置。
技术介绍
无人机蜂群作战中，无人机信号一般采用码分多址形式，同一频段内存在多个目标信号。另外，在城市环境中建筑物等对信号的反射造成多径效应，导致侦察中期望信号与干扰相关甚至相干，这些因素对无人机的探测识别造成不利影响。现有的无人机探测装置多采用比幅法测向和干涉仪测向，这两种体制无法处理同时出现的同频带或相近频段多架无人机信号，目标识别准确度低。部分采用阵列体制的无人机探测装置则缺乏能有效实现同频段内的多个无人机信号及其多径信号分离的算法。因此，现有的无人机侦察方法存在无法抑制多径干扰、不适用于同频段多目标信号源的明显缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种城市环境中无人机同频段多目标空间分离方法及装置，用以解决现有探测用无人机侦测时无法抑制多径干扰、不适用于同频段多目标信号源的问题。为了实现无人机同频段多目标信号的分离，解决现有探测用无人机侦测时无法抑制多径干扰、不适用于同频段多目标信号源的问题。本专利技术提供一种城市环境中无人机同频段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市环境中无人机同频段多目标空间分离方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对空间中至少两架无人机进行设定次数的采样得到接收信号；2)当接收信号中存在相干的同频无人机信号时，构造阻塞矩阵并对同频无人机信号进行期望信号的阻塞处理，得到处理后的同频无人机信号；3)根据处理后的同频无人机信号的协方差矩阵采用最小方差无畸变响应波束形成法得到最优权矢量对应的全阵列最优波束形成器，根据所述全阵列最优波束形成器对处理后的同频无人机信号进行分离得到空间分离的同频无人机信号。

【技术特征摘要】
1.一种城市环境中无人机同频段多目标空间分离方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对空间中至少两架无人机进行设定次数的采样得到接收信号；2)当接收信号中存在相干的同频无人机信号时，构造阻塞矩阵并对同频无人机信号进行期望信号的阻塞处理，得到处理后的同频无人机信号；3)根据处理后的同频无人机信号的协方差矩阵采用最小方差无畸变响应波束形成法得到最优权矢量对应的全阵列最优波束形成器，根据所述全阵列最优波束形成器对处理后的同频无人机信号进行分离得到空间分离的同频无人机信号。2.根据权利要求1所述的城市环境中无人机同频段多目标空间分离方法，其特征在于，任一级的阻塞矩阵为：式中k为阻塞级数，θ0为期望信号来向，k值大小为下式成立时k的最小值，|·|表示取模，M为阵元数，d为阵元间距，λ为接收信号的波长。3.根据权利要求2所述的城市环境中无人机同频段多目标空间分离方法，其特征在于，步骤1)中接收信号的采样为通过阵元数为M、间隔半波长的多通道数字均匀直线阵列设备进行采样，则接收信号的矢量为：式中sd(t)为期望信号波达角表示期望信号，sq(t)为干扰信号的波达角表示干扰波形，θq,q＝1…Q为干扰波形的来向，n(t)为噪声矢量，为来向信号的导向矢量。4.根据权利要求3所述的城市环境中无人机同频段多目标空间分离方法，其特征在于，k级阻塞的阻塞矩阵B为Bk的累乘：B＝BkBk-1…B1经过k级阻塞处理处理后的同频无人机信号的矢量xk(t)＝Bx(t)。5.根据权利要求4所述的城市环境中无人机同频段多目标空间分离方法，其特征在于，根据最小方差无畸变响应波束形成法得到各阵元的复加权值矢量w0：式中Rk为预处理后信号的协方差矩阵，且有根据子阵间相位关系递增，对w0进行全阵波束形成得到w＝Tw0，其中全阵变换矩阵为：式中6.一种城市环境中无人机同频段多目标空间分离装...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜绍岩，杨纳川，王永华，邵佳，袁航，牛原野，张宝山，魏峰，
申请(专利权)人：河南宏泰控飞信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41