[发明专利]一种运用子空间投影的线性扫频干扰抑制方法及系统

说明书

本发明公开了一种运用子空间投影的线性扫频干扰抑制方法及系统，包括以下步骤：1、通过阵列天线获取接收信号，估计接收信号中LFM干扰的初始频率和调频斜率；2、根据所估计的初始频率和调频斜率构建干扰子空间；2.1、估计子空间基矢量长度；2.2、根据所估计的子空间基矢量长度构建子空间基矢量；2.3、构建干扰子空间及其正交子空间；3、通过子空间投影法消除干扰；本发明通过发现在频率估计有误差的情况下，基矢量长度过长或过短对子空间投影都不能达到很好的干扰抑制效果，提出寻找最佳序列长度，通过本发明找到的最佳序列长度L，在频率估计有误差的情况下进行子空间投影得到良好的干扰抑制效果。

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种运用子空间投影的线性扫频干扰拟制方法及系统。

背景技术

战场环境下，可能有多种类的非平稳干扰，对于非平稳干扰，使用处理平稳干扰的方法处理效果不好，文献1“D C Ricks,P G Cifuentes,J S Goldstein.What is OptimalProcessing for Nonstationary Data[C].Pacific Grove,CA:34th AsilomarConference on Signals,Systems,and Computers,2000,11,656-661”对此进行了分析和仿真验证。非平稳干扰中最普遍的一种是线性扫频(LFM:Linear Frequency Modulation)，LFM干扰的参数易于估计。文献2“Moeness G Amin,Zhao L,Lindsey A R.Subspace ArrayProcessing for the Suppression of FM Jamming in GPS Receivers[J].IEEE Transon Aerospace and Electronic Systems,2004,40(1):80-92”提出构建干扰子空间，在此基础上用子空间投影法消除干扰的方法。文献3“李利,司锡才,张雯雯等.改进的多分量LFM信号参数估计算法及其快速实现[J].系统工程与电子技术,2009,31(11):2560-2562.”提出了一种LFM信号参数估计算法，通过二阶非线性变换在信号参数空间形成最大值来估计LFM信号参数。在多分量的情况下，讨论了信号自项和交叉项与时间的关系，发现自项和交叉项对时间有不同的依赖性，提出了加权平均的方法来改进算法，克服了交叉项的影响。

估计LFM干扰的频率参数之后，可据此构建LFM干扰子空间，但是无论采用何种方法估计LFM干扰参数，总会存在误差。所估计的频率参数即使只有微小误差，用来构建子空间并进行投影时，会造成较大的误差，用文献2中的方法进行子空间投影，对LFM干扰的频率参数引入微小误差，即造成干扰无法消除的结果。本发明旨在解决这一问题。现首先给出接收信号数学形式，然后给出消除接收信号中先行扫频干扰的现有技术，主要包括对接收信号进行时频分析和运用子空间投影法消除干扰。

一、接收信号的数学形式

以M元天线阵接收GPS信号为例进行分析，采用何种导航信号对于抗干扰而言，处理方法相同。接收机接收到的信号由信号、白噪声和干扰组成。对于用阵列天线接收到的信号，其数学形式可以表示为

x(t)＝a_s·s(t)+Ay(t)+v(t) (1)