[发明专利]雷达信号运动干扰空域-极化域联合稳健滤波方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，主要涉及阵列稳健波束形成，具体地说是一种雷达信号运动干扰的空域-极化域联合稳健滤波方法。可应用于雷达平台与干扰存在相对运动情况下的干扰抑制。

背景技术

雷达的自适应波束形成技术是阵列信号处理的基础和核心，然而在非平稳环境下如干扰位置快速变化或者天线平台运动时，自适应权值的更新速度相对较慢，这就导致权值训练的数据与权值应用的数据之间存在失配现象，干扰很可能移出干扰零陷位置从而不能被有效的对消，严重情况下，自适应处理算法可能完全失效。因此，针对运动干扰的稳健波束形成是自适应波束形成技术的一个重要课题。

Gershman在“Constrained Hung-Turner Adaptive beam-forming Algorithm with Additional Robustness to Wideband and Moving Jammers”(IEEE Trans.Antennas and Propagation,1996年第3期361-367页)一文中利用高阶导数的性质，将接收数据协方差矩阵与数据高阶导数的协方差矩阵加和组成新的协方差矩阵，并利用这个新的协方差矩阵计算自适应权矢量，利用该方法计算出的自适应权矢量不仅垂直于干扰子空间，同时也垂直于干扰高阶导数的子空间，因此形成的方向图在干扰处具有较宽的零陷，但是导数约束导致运算量明显加大，另外对零陷宽度的控制也不灵活。

Mailloux在“Covariance Matrix Augmentation to Produce Adaptive Array Pattern Rroughs”(Electronics Letters,1995年第10期771-772页)一文中将单点干扰增加为一簇以单点干扰为中心且均匀分布在一定角度范围内的虚拟干扰，并以均匀线阵为例推导了加入虚拟干扰后协方差矩阵与实际的协方差矩阵之间的关系，发现增加虚拟干扰后的协方差矩阵是实际协方差矩阵与一个锥化矩阵的Hadamard积。由此Mailloux提出在接收数据协方差矩阵上乘一个锥化矩阵进行零陷展宽，该方法仅包含一个Hadmard积，因此具有很低的计算复杂度。

上述方法均是在空域实现了零陷展宽，极化敏感阵列可以同时获取空域和极化域信息，因此不能直接将上述方法应用于极化敏感阵列。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中或计算复杂度很大或没有利用阵列极化信息的不足，提出一种低计算量而且更具灵活性的针对极化敏感阵列的雷达信号空域-极化域稳健滤波方法。该方法充分利用空域和极化域信息，以实现对运动干扰的有效抑制。

本发明目的的基本思路是：首先从干扰信号的极化状态具有空间角度依赖的特性出发，提出一种空域极化特性模型估计方法，然后利用干扰角度实时估计过程中得到的干扰子空间进行空域正交投影滤波，最后利用极化空域模型进行实时斜投影极化滤波。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤：

步骤1：雷达天线阵列接收数据X(t)，对于一由N个正交偶极子构成的半波长等距天线线阵，假定有1个目标从方向，同时有总数为P的干扰分别从方向入射到该阵列上，在t时刻阵列接收信号，一次快拍下的接收数据表示为：

X(t)=Nasss(t)+NAS(t)+N(t),t=0,1,2,···]]>