[发明专利]一种基于特征矩阵联合对角化的多目标主瓣抗干扰方法

说明书

本发明公开了一种基于特征矩阵联合对角化的多目标主瓣抗干扰方法，属于雷达抗干扰技术领域，特别涉及多目标盲源分离抗主瓣干扰方法。该方法首先在多目标受主瓣干扰的情况下建模；然后利用JADE将干扰分量与目标回波分量分离开来；最后根据匹配滤波原则，将盲源分离得到的目标回波分量经过匹配滤波器，最终抑制干扰进而实现目标探测。仿真表明了这一方法的有效性，并且该算法不需要干扰信号的先验信息，且可抑制多种类型的干扰，具有普遍适用性。

技术领域

本发明属于雷达抗干扰技术领域，特别涉及多目标盲源分离抗主瓣干扰方法。

背景技术

现代电子战中，千方百计提高雷达的抗干扰性能已成为雷达设计者所面临的严峻任务。为了提高雷达在复杂电磁干扰环境中的生存能力，目前已经采用了超低旁瓣、旁瓣匿影、旁瓣对消等各种抗干扰措施。但是，当干扰信号从主瓣进入雷达天线时，将会严重影响雷达的探测性能，传统的旁瓣抗干扰措施对主瓣干扰将难以奏效。因此，为保证雷达在复杂电磁环境下对目标的正确检测和跟踪，提高雷达主瓣抗干扰能力具有重要的理论价值和实际意义。

盲源分离技术是上世纪80年代发展起来的信号处理技术，盲源分离是指仅从若干观测到的混合信号中提取、恢复出无法直接观测的各个源信号的过程。这一技术在无线通信、生物医学和语音信号处理等方面得到了广泛的关注和应用研究，在雷达抗干扰技术中也有着很好的应用前景。文献[Gaoming Huang,Lvxi Yang,Zhenya He.Blind sourceseparation used for radar anti-jamming.2003International Conference on NeuralNetworks&Signal Processing,1382-1385,2003]是国内外首篇将盲源分离应用于雷达抗压制干扰处理中，利用基于高斯矩的盲源分离算法将干扰信号和目标回波信号分离开来，但是该方法仅对单个目标存在情况下进行建模，未处理多目标情况下干扰抑制问题。文献[王文涛,张剑云,李小波等.FastICA应用与雷达抗主瓣干扰算法研究[J].2015,31(4):497-453]中利用FastICA算法实现干扰信号与目标回波信号的分离，从而实现对干扰抑制，但是也存在上述问题。

发明内容

本发明针对背景技术中的不足，提出了一种基于JADE(特征矩阵联合对角化)盲源分离算法在多目标情况下的主瓣抗干扰方法。该方法首先在多目标受干扰情况下进行建模；然后利用JADE将干扰分量与目标回波分量分离开来；最后根据匹配滤波原则，将盲源分离得到的目标回波分量经过匹配滤波器，最终抑制干扰进而实现目标的探测。仿真表明了这一方法的有效性，并且该算法不需要干扰信号的先验信息，且可抑制多种类型的干扰，具有普遍适用性。

本发明提供了一种基于特征矩阵联合对角化的多目标主瓣抗干扰方法，它包括以下步骤：

步骤1：设相控阵阵列雷达的收发共置在笛卡尔坐标系中的x₀,y₀位置处，收发阵列由M个阵元组成，设探测区域中有Q个点目标，分别位于远场位置x_T1,y_T1,…,x_TQ,y_TQ处，雷达发射信号为s_T t，则第m个阵元t时刻接收到的目标回波信号表达式为：

其中，α_Tq为第q个目标回波的复幅度，受目标RCS、传播路径等其他包含于雷达方程中的因素影响，其中q＝1,2,…,Q；θ_Tq为第q个目标所在方位角度，为第q个目标的传播时延，c＝3×10⁸m/s为电磁波传播速度，d为阵元间距，λ为工作波长，K表示采样总数，