[发明专利]空时二维阻塞窄带干扰方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理领域中的一种相控阵雷达自适应抑制窄带干扰方法，适用于相控阵 雷达的信号处理系统，如基于外辐射源的无源阵列雷达信号处理系统、天波超视距雷达信号 处理系统和机载相控阵雷达信号处理系统等。

背景技术

目前，在与敌方雷达对抗过程中面临最多的是压制性干扰，干扰形式通常是窄带噪声干 扰。但一些工作在低频段的雷达，如基于外辐射源的无源阵列雷达、天波超视距雷达等，在 平时的雷达工作和训练过程中面临最多的是广播电台、通信电台等的友邻单位施放的窄带干 扰。这种干扰是比较容易抑制的，通常采用常规的跳频或者自适应方法来进行抑制。

当在工作频段附近存在没有干扰的工作频点时，就可以采用跳频的方法来进行抗干扰， 但对于天波超视距这样的雷达系统而言，几乎不存在这种情况。所以，此时只能跳频到干扰 相对较小的工作频点，再采用常规的自适应方法来进行窄带干扰的抑制。

但常规的自适应方法对付窄带干扰时存在如下三个缺点：一是只能对付旁瓣干扰，当此 时有干扰从主瓣进来时，此时采用自适应抗干扰就会导致主瓣方向形成零点，从而造成信号 相消现象；二是当窄带干扰源快速运动或者间隙变化时，由于此时自适应算法学习不到真实 的干扰，所以会导致算法抗干扰性能严重恶化；三是自适应干扰相消需要学习干扰数据，通 常采用的方法是在雷达休止期进行学习，但有些大型相控阵雷达不存在休止期，所以此时学 习就很容易学习到目标，从而导致目标的相消。

采用超低副瓣天线来降低雷达对位于天线主瓣以外信号的敏感性是一条最有效的抗窄 带干扰的方法，但是必须认识到天线副瓣的降低是以制造成本的提高，主瓣的展宽为代价的。 在当前技术和工艺水平下，对天线提出过高的副瓣要求是不切实际的，特别是大型相控阵天 线，目前还无法做到超低副瓣。在许多情况下，采用代价较低的信号处理方式是一种比较可 行的方法，所以用自适应抑制技术对付这种广播电台、通信电台等的干扰是值得重视的。

发明内容

本发明的目的正是针对上述背景技术中的不足之处提出的。本发明通过空间谱估计技术 来实现干扰参数的估计，从而得到干扰的方位和频率参数，然后利用相关的参数信息来构造 空时二维阻塞矩阵，再通过空时二维阻塞矩阵和接收数据相乘，从而阻塞特定方位和特定频 率的窄带干扰，实现空时二维抗窄带干扰。由于阻塞矩阵的形成只和方位和频率参数相关， 所以形成阻塞的零点和实际的学习数据无关，这样就可以避免了信号相消的情况，而且可以 适应干扰的快速运动和间隙变化。另外，由于阻塞矩阵只需要两个参数，计算方便、快捷， 对消过程只需将阻塞矩阵和阵列接收数据相乘即可，从而实现对广播电台或通信电台的干扰 抑制。本发明的优点在于可用于相控阵雷达，且具有运算量小，便于实现和推广等特点。

为了实现上述的发明目的，本发明提供了一种相控阵雷达空时二维阻塞窄带干扰方法， 包括如下技术步骤：

(1)利用相控阵雷达固有的数字接收机将所有阵元数据进行接收，并将其送入信号处理 系统；

(2)对阵列的接收数据进行自适应均衡处理，均衡后数据X的维数为MK×L，M为阵 元数，K为脉冲数，L为每个脉冲的距离门数；

(3)抽取各个阵元通道均衡后的数据形成相控阵雷达的数据协方差矩阵，计算公式如下

R1=X1X1HL1]]>

其中，X₁为相控阵各阵元接收到的数据矩阵，其维数为MK×L₁，L₁为用于计算的快拍 数，得到的协方差矩阵R₁的维数为MK×MK；

(4)利用波达方向估计方法实现对干扰源角度和频率的估计，首先对数据协方差矩阵进 行特征分解

R₁＝UΛU^H