[发明专利]一种基于能量补偿的时域干扰抵消方法

说明书

本发明公开了一种基于能量补偿的时域干扰抵消方法，所述方法包括：首先根据数据处理带宽[w_l,w_h]、扫描角度θ和干扰方位角θ₀构造能量补偿因子；然后利用时域干扰抵消方法对线列阵拾取数据预处理，得到干扰抵消后数据；最后利用干扰抵消前后输出信号能量补偿因子对干扰抵消后的波束进行补偿，得到输出波束。本发明的方法利用能量补偿因子对时域干扰抵消方法进行补偿，相比原时域干扰抵消方法，该方法校正了其形成“宽凹”或“凸”形波束，缩小了线列阵波束形成输出信号能量差异，降低了原时域干扰抵消方法对衰减方位区间内目标探测性能影响，提高了时域干扰抵消方法抗干扰性能和探测性能，为提高时域干扰抵消方法的性能提供一种可行方案。

技术领域

本发明涉及声纳信号处理领域，特别涉及一种基于能量补偿的时域干扰抵消方法。

背景技术

在线列阵接收数据中，真实目标信号往往会被强干扰所掩盖，使得目标探测与跟踪非常困难。研究如何抑制强干扰，提高对弱目标的探测能力显得尤为重要，尤其是当存在宽带干扰时。

在抵消宽带干扰，阻塞矩阵方法因运算量小，常被工程应用，最早用于解决波束形成中协方差矩阵估计时的信号混入问题，然后被用于干扰抑制方面的研究，此后又被称为干扰阻塞方法(在时域上对干扰进行处理，又称其为“时域干扰抵消方法”)。干扰阻塞方法是通过阻塞矩阵实现对预知方位干扰抑制，会对线列阵接收数据造成一定自由度损失，改变了线列阵接收信号原始形态，在部分区间降低了对目标的探测性能。因此时域干扰阻塞方法会导致的波束畸变和探测盲区问题。

发明内容

本发明的目的在于解决时域干扰阻塞方法导致的波束畸变和探测盲区问题，针对时域干扰阻塞方法导致的波束畸变和探测盲区问题，本发明依据干扰阻塞方法形成的“宽凹”或“凸”形波束与其抵消干扰形式无关，在确知线列阵情况下，只与数据处理频带、干扰角度有关，提出一种基于能量补偿的时域干扰抵消方法，在时域上实现了对干扰阻塞方法输出波束的校正，降低了“宽凹”或“凸”形波束对目标探测结果的影响，对原衰减区间内的弱目标实现探测。并通过数值仿真和海试数据处理结果验证了本发明所述方法在抵消干扰时，缩小了线列阵波束形成输出信号能量差异，减小了原衰减区间，实现了波束校正，对原衰减区间内弱目标实现了探测，提高了其探测性能。

为了实现上述目的，本发明提出了种基于能量补偿的时域干扰抵消方法，所述方法包括：

首先根据数据处理带宽[w_l,w_h]、扫描角度θ和干扰方位角θ₀构造能量补偿因子；然后利用时域干扰抵消方法对线列阵拾取数据预处理，得到干扰抵消后数据；最后利用干扰抵消前后输出信号能量补偿因子对干扰抵消后的波束进行补偿，得到输出波束。

作为上述方法的一种改进，所述方法具体包括：

步骤1)根据数据处理频带[w_l,w_h]、扫描角度θ和干扰方位角θ₀，按下式求取干扰抵消前后输出信号能量补偿因子α(θ)：

式中，d为阵元间距，c为声速；

步骤2)按下式对线列阵拾取数据预处理，得到干扰抵消后数据y_k(t),1≤k≤K-1：