一种多域联合抗复合干扰方法、装置和系统制造方法及图纸

技术编号:37505529 阅读:37 留言:0更新日期:2023-05-07 09:41
本发明专利技术涉及信号处理技术领域,提供了一种多域联合抗复合干扰方法、装置和系统,其中所述方法包括:选取具有旋转不变关系的第一子阵和第二子阵,根据第一子阵与第二子阵之间的关系,计算极化参数;根据波束指向和所述极化参数,进行自适应抗复合干扰处理,计算自适应和差通道数据;分别进行脉冲压缩,得到压缩和差通道数据,根据压缩和差通道数据的数据峰值,得到目标距离;根据所述目标距离、以及压缩和差通道数据,计算目标DOA值。本发明专利技术无需多个周期累积,从而能够快速实现干扰抑制,且本实施例利用干扰与目标回波信号的极化域差异,更多的是在极化域抑制干扰,从而能够使目标在空域上的损失能够最小化。上的损失能够最小化。上的损失能够最小化。

【技术实现步骤摘要】
一种多域联合抗复合干扰方法、装置和系统


[0001]本专利技术涉及信号处理
,特别是涉及一种多域联合抗复合干扰方法、装置和系统。

技术介绍

[0002]电子战发展至今,雷达方和干扰方的硬件和技术水平都已发展到一定程度,二者是永恒的矛盾双方。从样式上可大致将干扰分为欺骗干扰、压制干扰以及欺骗与压制干扰组成的复合干扰。
[0003]抑制欺骗干扰方面,国内外已经研究出了特定干扰的特定抑制方法的雷达体制或技术,如频率分集阵列多输入多输出(frequency diversity array multiple input multiple output,FDA

MIMO)、频率捷变等等。大部分抗欺骗干扰方法涉及到干扰样本采样的问题,因为只有获取纯净的干扰样本才能有效抑制干扰和最小程度地减弱目标能量损失。而事实上,现在的干扰机可在时域和频域(干扰机工作带宽大于雷达工作带宽)遮住真实目标回波信号,要想获取纯净的干扰样本几乎不可能。
[0004]抑制压制干扰方面,可采用空域自适应波束形成、跳频和相参积累处理等手段。当干扰为主瓣压制干扰时,空域自适应波束形成会严重损失目标能量,造成目标检测和参数估计困难。跳频可一定程度上对抗窄带压制干扰,但现在大多压制干扰相对雷达来说是宽带压制干扰,由于雷达的工作带宽有限,很难对抗宽带压制干扰。而采用相参积累手段时,若积累脉冲数少,目标信噪比不够大;若积累脉冲数多,目标信噪比虽可增大,但实际没那么多时间留给雷达做积累处理。
[0005]而在当前的环境下,已逐渐出现复合干扰态势,现有技术中针对复合干扰的抑制方法主要有跳频、脉内捷变频、大带宽工作和长时间相参积累等手段,但这些手段有各自不同的限制条件,且只是针对某一种样式的干扰,难以有效抑制复合干扰。因此,抑制复合干扰(尤其包含主瓣压制宽带干扰)是单装雷达面临的重大难题,探索有效的抑制复合干扰方法迫在眉睫。
[0006]鉴于此,克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]在本专利技术要解决的技术问题是现有技术很难抑制多种样式干扰组成的复合干扰。
[0008]本专利技术采用如下技术方案:第一方面,本专利技术提供了一种多域联合抗复合干扰方法,包括:从阵列中选取相互之间具有旋转不变关系的第一子阵和第二子阵,根据第一子阵与第二子阵之间的关系,计算得到极化参数;根据波束指向和所述极化参数,构造空极联合自适应权,根据所述空极联合自适应权,进行自适应抗复合干扰处理,计算得到自适应和通道数据以及自适应差通道数据;对自适应和通道数据以及自适应差通道数据分别进行脉冲压缩,得到压缩和通道
数据以及压缩差通道数据,根据压缩和通道数据的数据峰值,得到目标距离;根据所述目标距离,采用和差测角方法计算目标DOA值。
[0009]优选的,所述从阵列中选取相互之间具有旋转不变关系的第一子阵和第二子阵,根据第一子阵与第二子阵之间的关系,计算得到极化参数,具体包括:选取前M

1个极化阵元作为第一子阵,选取后M

1个极化阵元作为第二子阵;根据所述第一子阵与第二子阵之间的旋转不变关系,推导得到对于整个阵列而言,具有第一关系;其中,,;根据所述第一关系,计算得到DOA估计值的闭式解;根据所述DOA估计值的闭式解,计算得到极化参数。
[0010]优选的,所述根据所述DOA估计值的闭式解,计算得到极化参数,具体包括:根据所述DOA估计值的闭式解,计算得到第k个信源的极化因子;根据所述极化因子,确定得到旋转不变方程;其中,,;求解所述,并对进行特征值分解得到各极化旋转不变因子;其中,;根据极化旋转不变因子,计算得到极化角以及极化相位差。
[0011]优选的,所述根据波束指向和所述极化参数,构造空极联合自适应权,具体包括:所述空极联合自适应权为;其中,为波束指向,为波束指向的空域导向矢量。
[0012]优选的,所述根据所述空极联合自适应权,进行自适应抗复合干扰处理,计算得到自适应和通道数据以及自适应差通道数据,具体包括:使用空极联合自适应权与双极化阵列对干扰响应进行自适应抗复合干扰处理得到;根据所述空极联合自适应权,计算得到自适应和通道数据为
;计算得到自适应差通道数据为。
[0013]优选的,所述对自适应和通道数据以及自适应差通道数据分别进行脉冲压缩,得到压缩和通道数据以及压缩差通道数据,具体包括:使用线性调频信号的匹配滤波器对所述自适应和通道数据进行脉冲压缩,得到;使用所述匹配滤波器对所述自适应差通道数据进行脉冲压缩,得到。
[0014]优选的,所述根据所述目标距离,计算得到目标DOA值,具体包括:将目标距离所对应的索引值记为,计算得到目标商值;将所述目标商值与预设和差曲线对比,从而计算得到目标DOA值。
[0015]优选的,在所述选取相互之间具有旋转不变关系的第一子阵和第二子阵之前,所述方法还包括:建立信号模型,所述信号模型包括双极化阵子响应、线阵的空域导向矢量、线阵的空极联合导向矢量、阵列接收数据以及阵列的干扰与噪声数据;其中,所述双极化阵子响应,所述阵列是由M个正交电偶极子组成的均匀线阵,阵元间距d为半波长,θ为信源相对于阵列的DOA值,γ为极化角,η为极化相位差;所述线阵的空域导向矢量,其中,λ为信号波长;所述线阵的空极联合导向矢量;在单快拍情况下,所述阵列接收数据;其中,表示第个目标,表示目标总数,表示第个干扰,表示干扰总数,为目标回波信号,为干扰信号波形,是均值为零、方差为的加性高斯白噪声;所述阵列的干扰与噪声数据;在多快拍情况下,所述阵列接收数据,所述阵列的干扰与噪声数据;其中L表示快拍数。
[0016]第二方面,本专利技术还提供了一种多域联合抗复合干扰装置,用于实现第一方面所述的多域联合抗复合干扰方法,所述装置包括:至少一个处理器;以及,与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述处理器执行,用于执行
第一方面所述的多域联合抗复合干扰方法。
[0017]第三方面,本专利技术还提供了一种多域联合抗复合干扰系统,所述系统包括极化参数计算模块,自适应通道数据计算模块,距离判断模块和目标DOA值计算模块;所述极化参数计算模块用于从阵列中选取相互之间具有旋转不变关系的第一子阵和第二子阵,根据第一子阵与第二子阵之间的关系,计算得到极化参数;所述自适应通道数据计算模块用于根据波束指向和所述极化参数,构造空极联合自适应权,根据所述空极联合自适应权,进行自适应抗复合干扰处理,计算得到自适应和通道数据以及自适应差通道数据;所述距离判断模块用于对自适应和通道数据以及自适应差通道数据分别进行脉冲压缩,得到压缩和通道数据以及压缩差通道数据,根据压缩和通道数据的数据峰值,判断得到目标距离;所述目标DOA值计算模块用于根据所述目标距离,计算得到目标DOA值。
[0018]第四方面,本专利技术还提供了一种非易失性计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多域联合抗复合干扰方法,其特征在于,包括:从阵列中选取相互之间具有旋转不变关系的第一子阵和第二子阵,根据第一子阵与第二子阵之间的关系,计算得到极化参数;根据波束指向和所述极化参数,构造空极联合自适应权,根据所述空极联合自适应权,进行自适应抗复合干扰处理,计算得到自适应和通道数据以及自适应差通道数据;对自适应和通道数据以及自适应差通道数据分别进行脉冲压缩,得到压缩和通道数据以及压缩差通道数据,根据压缩和通道数据的数据峰值,得到目标距离;根据所述目标距离、压缩和通道数据以及压缩差通道数据,计算得到目标DOA值。2.根据权利要求1所述的多域联合抗复合干扰方法,其特征在于,所述从阵列中选取相互之间具有旋转不变关系的第一子阵和第二子阵,根据第一子阵与第二子阵之间的关系,计算得到极化参数,具体包括:选取前M

1个极化阵元作为第一子阵,选取后M

1个极化阵元作为第二子阵;根据所述第一子阵与第二子阵之间的旋转不变关系,推导得到对于整个阵列而言,具有第一关系;其中,,;根据所述第一关系,计算得到DOA估计值的闭式解;根据所述DOA估计值的闭式解,计算得到极化参数。3.根据权利要求2所述的多域联合抗复合干扰方法,其特征在于,所述根据所述DOA估计值的闭式解,计算得到极化参数,具体包括:根据所述DOA估计值的闭式解,计算得到第k个信源的极化因子;根据所述极化因子,确定得到旋转不变方程;其中,,;求解所述,并对进行特征值分解得到各极化旋转不变因子;其中,;
根据极化旋转不变因子,计算得到极化角以及极化相位差。4.根据权利要求1所述的多域联合抗复合干扰方法,其特征在于,所述根据波束指向和所述极化参数,构造空极联合自适应权,具体包括:所述空极联合自适应权为;其中,为波束指向,为波束指向的空域导向矢量。5.根据权利要求1所述的多域联合抗复合干扰方法,其特征在于,所述根据所述空极联合自适应权,进行自适应抗复合干扰处理,计算得到自适应和通道数据以及自适应差通道数据,具体包括:使用空极联合自适应权与双极化阵列对干扰响应进行自适应抗复合干扰处理得到;根据所述空极联合自适应权,计算得到自适应和通道数据为;计算得到自适应差通道数据为。6.根据权利要求1所述的多域联合抗复合干扰方法,其特征在于,所述对自适应和通道数据以及自适应差通道数据分别进行脉冲压缩,得到压缩和通道数据以及压缩差通道数据,具体包括:使用线性调频信号的匹配...

【专利技术属性】
技术研发人员:李槟槟陈辉王永良杜庆磊刘维建周必雷张昭建陈浩
申请(专利权)人:中国人民解放军空军预警学院
类型:发明
国别省市:

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