基于子阵方向图的栅瓣干扰抑制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于子阵方向图的栅瓣干扰抑制方法，其实现步骤是：生成包括栅瓣角度干扰信号和噪声的平面阵列信号；计算平面阵列均匀划分后每个子阵的权值；设计每个子阵的方向图；抑制栅瓣干扰。本发明专利技术能够使子阵方向图在子阵级方向图所对应的栅瓣角度产生宽零陷，进而抑制栅瓣干扰，具有既能抑制已知角度的栅瓣干扰，又能抑制未知角度的栅瓣干扰，应用普适性高，提高存在栅瓣干扰时子阵级自适应波束形成的输出信噪比的优点，解决了雷达子阵级自适应波束形成当存在栅瓣干扰时需要已知栅瓣干扰的角度信息导致不能抑制其他栅瓣角度干扰和损失有用信号导致输出信噪比降低的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
基于子阵方向图的栅瓣干扰抑制方法


[0001]本专利技术属于雷达
，更进一步涉及雷达干扰抑制
中的一种基于子阵方向图的栅瓣干扰抑制方法。本专利技术可用于抑制雷达子阵级自适应波束形成对抗的栅瓣干扰。

技术介绍

[0002]在雷达技术应用中，当雷达处于有源强干扰环境时，由于天线方向图旁瓣覆盖的角度范围较宽，干扰信号易从天线的旁瓣进入接收机，导致期望信号湮没其中，难以进行目标检测和后续的信号处理。自适应数字波束形成技术可以使相控阵雷达根据环境信息自适应的抑制干扰信号并保留期望信号，可以大大提高雷达系统的抗干扰能力。但一般自适应阵列天线的传感器单元较多，若采用全阵元数字化接收，通道数多，自适应算法计算量大，难以产生较快的自适应响应，同时需要相等数量的A/D变换和加权处理，系统的硬件成本也大幅增加。因此，在实际的工程实现中往往采用子阵合成的方案，将若干阵列天线单元合成为一个通道以减少信号处理器的维数，最后进行子阵级的数字波束形成。最简单的子阵划分方法是均匀划分法，但该方法存在明显缺陷，就是各子阵的等效相位中心间距通常超过半波长，子阵间会产生栅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于子阵方向图的栅瓣干扰抑制方法，其特征在于，利用包含栅瓣角度干扰信号和噪声的平面阵列信号根据最小方差无失真响应方法计算每个子阵的权值，再利用该权值设计子阵方向图，使子阵方向图在子阵级方向图所对应的栅瓣角度处产生宽零陷，从而抑制栅瓣干扰；该方法的步骤包括如下：步骤1，生成包括栅瓣角度干扰信号和噪声的平面阵列信号；步骤2，计算平面阵列均匀划分后每个子阵的权值：步骤2.1，计算每个子阵列信号的自相关矩阵；步骤2.2，计算每个子阵内阵元接收的期望信号对应不同方位角和俯仰角的导向矢量；步骤2.3，计算每个子阵的权值；步骤3，设计每个子阵的方向图：步骤3.1，按照下式，计算每个子阵在观测角度范围内对于每个方位角和俯仰角的响应幅值：其中，表示第m个子阵对应于方位角为θ'和俯仰角为的响应幅值，w
m
表示第m个子阵的权值，上标H表示共轭转置操作，表示第m个子阵内阵元接收的信号对应方位角为θ'和俯仰角为的导向矢量；步骤3.2，将每个子阵对于每个方位角和俯仰角的响应幅值，在方位角和俯仰角均为[
‑
90
°
,90
°
]的观测角度范围内依次连线得到该子阵的方向图；步骤4，抑制栅瓣干扰：步骤4.1，建立降维变换矩阵，该矩阵的行数等于平面阵列中阵元的个数，该矩阵的列数等于平面阵列划分的子阵个数；步骤4.2，按照子阵合成公式，将每个子阵权值中的元素与平面阵列接收的来波信号中对应子阵内阵元接收的来波信号相乘累加得到子阵级接收信号，抑制来波信号中的栅瓣干扰。2.根据权利要求1所述的基于子阵方向图的栅瓣干扰抑制方法，其特征在于，步骤1中所述的平面阵列信号是由下式得到的：X＝AS+NX＝AS+NX＝AS+N其中，X表示平面阵列信号，A表示信号导向矩阵，该矩阵的列代表不同栅瓣角度干扰信号的导向矢量，S表示信号复包络矩阵，该矩阵的行代表不同栅瓣角度干扰信号的复包络矢量，每个矢量均为通过仿真软件MATLAB R2020b生成的标准正态分布的随机矢量，N表示白噪声信号，表示第i个栅瓣干扰信号中方位角为θ
i
和俯仰角为的导向...

【专利技术属性】
技术研发人员：许京伟，兰岚，苗媛媛，宋明，王晓飞，高卫峰，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：