一种基于PCA的外辐射源微弱信号检测方法技术

技术编号:8958722 阅读:180 留言:0更新日期:2013-07-25 03:05
本发明专利技术提供一种基于主量分析PCA的外辐射源微弱信号检测方法,包括以下步骤:求采样序列x(t)的自相关矩阵R=E{x(t)xH(t)};对自相关矩阵R进行奇异值分解SVD得到R=QΛQH,利用分解得到的对角阵Λ以及酉矩阵Q对采样序列x(t)进行线性变换得到接收信号从强到弱的排列y(t);将接收信号y(t)中第3路至第M路信号分别与第1路信号y1(t)做时频分布二维相关得到对应相关值|Ψi(τ,f)|,当有某一路信噪比大于等于门限值时,则将其峰值点对应的时延与多普勒频确定为一个目标的时延与多普勒频移,否则判定该路信号中不存在目标。本发明专利技术能够实现在强同频干扰以及低信噪比条件下提取微弱目标信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信号处理技术,具体涉及微弱信号检测技术。
技术介绍
基于外辐射源的双多基地雷达系统能够利用地理位置已知的民用电视信号、广播信号、通信信号、卫星信号,以及手机基站等作为照射源,通过对空中运动目标反射的回波信号的检测,实现对目标的检测与定位跟踪。由于外辐射源雷达自身不发射信号,整个雷达系统具有隐蔽性强、抗干扰能力强和生存能力强等优点,因而受到各国的广泛关注。系统的原理示意如附图说明图1所示,以广播信号为例,雷达到接收信号的包括有来自于广播发射塔本身的直达波、运动目标的回波、其它同频广播发射塔发送的直达波以及其它物体反射的回波,比如各种建筑反射的静物回波。因此,雷达接收信号中的目标回波信号是极其微弱的,并且淹没于各种干扰中。在实际应用上它面临着许多的挑战,其中,最直接的一个问题就是基于民用信号的外辐射源雷达系统如何更有效地实现对微弱目标的检测与跟踪,主要体现为在外辐射源雷达的接收信号中,目标回波信号淹没在直达波和多径信号等杂波以及接收机热噪声中,增加了目标检测的难度。传统对外辐射源目标信号的检测方法是用参考通道接收直达波信号,主天线接收多路信号,其中包括直达波信号、目标回波信号以及噪声和干扰。处理过程如图2所示,首先用主通道信号和参考通道信号采用NLMS算法对直达波进行自适应对消,再通过空域滤波对同频干扰进行抑制,最后采用时频二维相关提取目标时延、多普勒频率,从而估计目标DOA(目标到达角度)参数。然而,此种方法在目标信号十分微弱的情况下将失效,同时,由于同频干扰也可能存在于同一个波束以内,这将导致无法提取目标时延、多普勒频率参数,从而无法估计目标的D0A。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种存在同频干扰情况下有效实现微弱目标回波信号检测的方法。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是,一种基于主量分析PCA的外辐射源微弱信号检测方法,包括以下步骤:步骤1:接收方对接收到的待处理的主通道阵列数字调制信号进行带通采样得到采样序列x(t),t表示采样时刻;步骤2:求采样序列X (t)的自相关矩阵R=E {x (t) xH (t)}, E {.}表示求均值;步骤3:对自相关矩阵R进行奇异值分解SVD得到R=QA Qh,利用分解得到的对角阵Λ以及酉矩阵Q对采样序列x(t)进行线性变换得到接收信号从强到弱的排列y(t), 二 A—,其中 y (t) = [yi (t) y2(t)…7μ( )]Τ,M 为接收天线阵元个数;步骤4:将接收信号y(t)中第3路至第M路信号分别与第I路信号yi(t)做时频分布二维相关得到对应相关值本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于PCA的外辐射源微弱信号检测方法,包括以下步骤:步骤1:接收方对接收到的待处理的主通道阵列数字调制信号进行带通采样得到采样序列x(t),t表示采样时刻;步骤2:求采样序列x(t)的自相关矩阵R;步骤3:对自相关矩阵R进行奇异值分解SVD得到R=QΛQH,利用分解得到的对角阵Λ以及酉矩阵Q对采样序列x(t)进行线性变换得到接收信号从强到弱的排列y(t),其中y(t)=[y1(t)?y2(t)?…?yM(t)]T,M为接收天线阵元个数;步骤4:将接收信号y(t)中第3路至第M路信号分别与第1路信号y1(t)做时频分布二维相关得到对应相关值|Ψi(τ,f)|,i=3,…,M,L为带通采样长度,τ为时延、f多普勒频移;步骤5:分别在3至M各路信号对应的二维相关值|Ψi(τ,f)|中搜素峰值点,将各路信号峰值点对应的时延与多普勒频移作为一个有效信号,计算各路信噪比,当有某一路信噪比大于等于门限值时,则将其峰值点对应的时延与多普勒频确定为一个目标的时延与多普勒频移,否则判定该路信号中不存在目标。FDA00002987011000011.jpg,FDA00002987011000012.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种基于PCA的外辐射源微弱信号检测方法,包括以下步骤: 步骤1:接收方对接收到的待处理的主通道阵列数字调制信号进行带通采样得到采样序列X (t), t表示采样时刻; 步骤2:求采样序列x(t)的自相关矩阵R ; 步骤3:对自相关矩阵R进行奇异值分解SVD得到R=QAQh,利用分解得到的对角阵Λ以及酉矩阵Q对采样序列x(t)进行线性变换得到接收信号从强到弱的排列y(t),2.如权利要求1所述一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员:李莽李万春李立萍魏平
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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