一种雷达非平稳随队干扰抵消方法、装置和终端设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种雷达非平稳随队干扰抵消方法、装置和终端设备，所述方法包括：在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号；根据LMS算法，处理雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数；将雷达天线辅助阵元接收信号输入LMS自适应滤波器，以使LMS自适应滤波器输出随队干扰估计；从雷达天线主阵列波束形成信号中消除随队干扰估计。在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，本方法可以有效地消除主阵列波束形成信号中的随队干扰，从而实现雷达目标的检测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
一种雷达非平稳随队干扰抵消方法、装置和终端设备


[0001]本专利技术涉及雷达的抗干扰方法及抗干扰装置，具体为雷达非平稳随队干扰抵消方法、雷达非平稳随队干扰抵消方法的装置、终端设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在雷达对抗中，随队干扰是一种常用的干扰方式，在该方式下，干扰机发射高功率随机信号对雷达实施功率压制，将目标回波信号淹没其中，使得雷达难以发现目标，而且，搭载干扰机的随队载机通常位于雷达天线的主瓣内，更增强了对雷达的干扰能力，导致雷达主阵列波束形成信号中存在随队干扰，从而也导致常用的副瓣干扰对消方法失效，进而雷达目标的检测也难以实现。因此，如何有效地消除随队干扰成为雷达反对抗领域必须解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供雷达非平稳随队干扰抵消方法及雷达非平稳随队干扰抵消方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质，在随队干扰是非平稳随机信号的情况下，本专利技术可以有效地消除主阵列波束形成信号中的随队干扰，从而实现雷达目标的检测。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种雷达非平稳随队干扰抵消方法，雷达非平稳随队干扰抵消方法包括以下步骤：在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于所述雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号；根据LMS算法，处理所述雷达天线主阵列波束形成信号和所述雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数；将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计；从所述雷达天线主阵列波束形成信号中消除所述随队干扰估计。
[0005]在某一个实施例中，所述在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于所述雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号，具体为：建立雷达接收信号模型，在所述雷达接收信号模型中，所述雷达天线包括主阵列和多个辅助阵元，所述主阵列包括个主阵元，设雷达观测空域中有个目标，这个目标都位于所述雷达天线的主瓣内，其中第一个目标向雷达方向辐射非平稳的随队干扰，则所述主阵列的接收信号为：
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（1）其中，为目标的总数，个主阵元的总数，为第个目标的回波信号，，为第个目标回波信号的导向向量，为第一个目标向雷达方向辐射的非平稳随队干扰，为所述主阵列的噪声向量，上标T表示转置，表示离散时间；对所述主阵列的接收信号进行波束形成，得到所述雷达天线主阵列波束形成信号为：
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（2）其中，为所述主阵列的导向向量，为波束形成后第个目标回波信号的幅度，为第个目标的回波信号，，为波束形成后的噪声信号，为波束形成后随队干扰的幅度，上标H表示共轭转置；基于第个目标的回波信号，获得多个所述辅助阵元的接收信号为：
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（3）其中，为第个目标回波信号的相移项，为第个目标的回波信号，，也是随队干扰的相移项，为所述辅助阵元的噪声信号。
[0006]在某一个实施例中，所述根据LMS算法，处理所述雷达天线主阵列波束形成信号和所述雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数，具体为：设LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数为设LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数为，
为所述LMS自适应滤波器的阶数，将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，则所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计为：
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（4）其中，为所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向量，为多个所述辅助阵元的接收信号向量；基于LMS算法的均方误差最小化准则，得到：
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（5）其中，表示最小化，表示数学期望；求解式（5）得到递推形式的所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向量，即：
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（6）其中，时变单位脉冲响应向量的初始值，是一个维零向量，是收敛参数，满足条件,上标*表示共轭，表示的欧几里得范数。
[0007]在某一个实施例中，所述将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计，具体为：将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计，然后结合所述雷达天线主阵列波束形成信号，得到随队干扰抵消器输出信号为：
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（7）其中，为所述随队干扰抵消器的输出信号，为所述雷达天线主阵列波束形成信号，为随队干扰估计，为所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应
向量，为多个所述辅助阵元的接收信号向量。
[0008]第二方面，本专利技术还提供了一种雷达非平稳随队干扰的抵消装置，雷达非平稳随队干扰的抵消装置包括：信号获取模块，用于在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于所述雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号；系数获取模块，处理所述雷达天线主阵列波束形成信号和所述雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数；干扰估计输出模块，将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计；随队干扰消除模块，用于将从所述雷达天线主阵列波束形成信号中消除所述随队干扰估计。
[0009]在某一个实施例中，所述信号获取模块包括第一信号获取子模块和第二信号获取子模块；所述第一信号获取子模块，用于：建立雷达接收信号模型，在所述雷达接收信号模型中，所述雷达天线包括主阵列和多个辅助阵元，所述主阵列包括个主阵元，设雷达观测空域中有个目标，这个目标都位于所述雷达天线的主瓣内，其中第一个目标向雷达方向辐射非平稳的随队干扰，则所述主阵列的接收信号为：
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（1）其中，为目标的总数，个主阵元的总数，为第个目标的回波信号，，为第个目标回波信号的导向向量，为第一个目标向雷达方向辐射的非平稳随队干扰，为所述主阵列的噪声向量，上标T表示转置，表示离散时间；对所述主阵列的接收信号进行波束形成，得到所述雷达天线主阵列波束形成信号为：
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（2）
其中，为所述主阵列的导向向量，为波束形成后第个目标回波信号的幅度，为第个目标的回波信号，，为波束形成后的噪声信号，为波束形成后随队干扰的幅度，上标H表示共轭转置；所述第二信号获取子模块，用于基于第个目标的回波信号，获得所述雷达天线辅助阵元的接收信号为：
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（3）其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达非平稳随队干扰抵消方法，其特征在于，包括以下步骤：在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于所述雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号；根据LMS算法，处理所述雷达天线主阵列波束形成信号和所述雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数；将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计；从所述雷达天线主阵列波束形成信号中消除所述随队干扰估计。2.根据权利要求1所述的一种雷达非平稳随队干扰抵消方法，其特征在于，所述在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于所述雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号，具体为：建立雷达接收信号模型，在所述雷达接收信号模型中，所述雷达天线包括主阵列和多个辅助阵元，所述主阵列包括个主阵元，设雷达观测空域中有个目标，这个目标都位于所述雷达天线的主瓣内，其中第一个目标向雷达方向辐射非平稳的随队干扰，则所述主阵列的接收信号为：
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（1）其中，为目标的总数，个主阵元的总数，为第个目标的回波信号，，为第个目标回波信号的导向向量，为第一个目标向雷达方向辐射的非平稳随队干扰，为所述主阵列的噪声向量，上标T表示转置，表示离散时间；对所述主阵列的接收信号进行波束形成，得到所述雷达天线主阵列波束形成信号为：
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（2）其中，为所述主阵列的导向向量，为波束形成后第个目标回波信号的幅度，为第个目标的回波信号，，为波束形成后的噪声信号，为波束形成后随队干扰的幅度，上标H表示共轭转
置；基于第个目标的回波信号，获得多个所述辅助阵元的接收信号为：
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（3）其中，为第个目标回波信号的相移项，为第个目标的回波信号，，也是随队干扰的相移项，为所述辅助阵元的噪声信号。3.根据权利要求2所述的一种雷达非平稳随队干扰抵消方法，其特征在于，所述根据LMS算法，处理所述雷达天线主阵列波束形成信号和所述雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数，具体为：设LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数为设LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数为，为所述LMS自适应滤波器的阶数，将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，则所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计为：
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（4）其中，为所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向量，为多个所述辅助阵元的接收信号向量；基于LMS算法的均方误差最小化准则，得到：
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（5）其中，表示最小化，表示数学期望；求解式（5）得到递推形式的所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向量，即：
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（6）其中，时变单位脉冲响应向量的初始值，是一个维零向量，是收敛参数，满足条件,上标*表示共轭，表示的欧几里得范数。
4.根据权利要求3所述的一种雷达非平稳随队干扰抵消方法，其特征在于，所述将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计，具体为：将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计，然后结合所述雷达天线主阵列波束形成信号，得到随队干扰抵消器输出信号为：
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（7）其中，为所述随队干扰抵消器的输出信号，为所述雷达天线主阵列波束形成信号，为随队干扰估计，为所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向量，为多个所述辅助阵元的接收信号向量。5.一种雷达非平稳随队干扰抵消装置，其特征在于，包括：信号获取模块，用于在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基...

【专利技术属性】
技术研发人员：任波，于家伟，
申请(专利权)人：南京华成微波技术有限公司，
类型：发明
国别省市：