[发明专利]基于盲源分离的机载三维异构阵杂波与干扰抑制方法

说明书

本发明属于信号处理技术领域，公开一种基于盲源分离的机载三维异构阵杂波与干扰抑制方法，包括以下步骤：设空间中存在目标回波s(t)、杂波c(t)与干扰j(t)，且同时进入到机载三维异构阵的阵元当中，设目标信号为远场窄带信号，则接收信号为X；根据接收信号X求取相关矩阵R，对相关矩阵R进行特征值分解R＝UΛU^H；根据特征分解得到的矩阵U求得白化矩阵W；采用白化矩阵W对接收信号X做白化预处理，得到白化预处理后观测数据z；求四阶累积量矩阵Q(T)和估计矩阵V；根据估计矩阵V得到盲源分离结果，并使用相似系数表述算法的效果。通过分析杂波、干扰与目标的不同幅度分布特性，并结合阵列的多通道性，提出了基于盲源分离的机载三维异构阵的杂波与干扰抑制方法，可以对杂波和干扰进行有效抑制。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，具体涉及基于盲源分离的机载三维异构阵杂波与干扰抑制方法。

背景技术

机载三维异构阵是由多个不同的曲面阵构成的三维复杂阵列，它具有与载机外形相一致的空气动力外形，可以有效减小载机雷达反射截面积、降低载机负荷及增大有效发射孔径，能够满足复杂战场环境下雷达对目标探测的需求。相比于传统的二维平面阵，三维异构阵是一种更加广义的构型，可以看作是多个共形阵的组合阵。因此，三维异构阵的杂波抑制方法可以参考常规杂波抑制方法，但是由于机载三维异构阵天线非线性和非等间隔的阵列结构导致杂波非平稳、杂波距离相关性非均匀的问题相比平面阵天线更加严重，使得相位中心偏置天线技术等传统杂波抑制算法无法适用于机载三维异构阵的杂波抑制。

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通道中提取、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，在雷达阵列抗干扰技术中也有着很好地应用场景。

发明内容

针对现有技术无法适用于三维异构阵的杂波抑制和干扰抑制的问题，本发明的目的在于提供一种基于盲源分离的机载三维异构阵杂波与干扰抑制方法，通过分析了杂波、干扰与目标的不同幅度分布特性，并结合阵列的多通道性，提出了基于盲源分离的机载三维异构阵的杂波与干扰抑制方法，可以对杂波和干扰进行有效抑制。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

基于盲源分离的机载三维异构阵杂波与干扰抑制方法，包括以下步骤：

步骤1，设空间中存在目标回波s(t)、杂波c(t)与干扰j(t)，并且同时进入到机载三维异构阵的阵元当中，设目标信号为远场窄带信号，则接收信号为X；

步骤2，根据所述接收信号X求取相关矩阵R，对所述相关矩阵R进行特征值分解R＝UΛU^H；其中，U为特征分解得到的矩阵，Λ为相关矩阵R特征分解得到的特征值组成的对角阵，上标^H表示共轭转置；

步骤3，根据所述特征分解得到的矩阵U求得白化矩阵W；采用所述白化矩阵W对所述接收信号X做白化预处理，得到白化预处理后观测数据z；

步骤4，求所述白化预处理后观测数据z的四阶累积量矩阵Q(T)和所述特征分解得到的矩阵U的估计矩阵V；

步骤5，根据所述估计矩阵V得到盲源分离结果，并使用相似系数表述算法的效果。

本发明技术方案的特点和进一步的改进为：

(1)步骤1中，所述接收信号X为：

X＝AS+N