[发明专利]一种基于5G OFDM信号的外辐射源雷达杂波抑制方法

说明书

本发明涉及外辐射源雷达探测技术领域，具体是一种基于5GOFDM信号的外辐射源雷达杂波抑制方法，包括以下步骤：获取5G信号直达波作为参考信号和目标回波作为监测信号；利用5G信号OFDM特性，将参考信号和监测信号从时域转换到子载波域；在子载波域中抑制零多普勒频移的多径杂波；将每个载波的杂波子空间扩大为两个参考载波的副本；抑制带多普勒频移的多径杂波；作距离‑多普勒处理，获取目标信息。该方法利用ECA‑C算法抑制零多普勒频移的杂波分量，再引入了在子载波域中将每个载波的杂波子空间扩展为两个参考载波的副本，抑制带多普勒频移的杂波分量，该方法能够对5G OFDM信号的外辐射源雷达杂波进行抑制，提高信噪比，实现目标信息有效检测。

技术领域

本发明涉及外辐射源雷达探测技术领域，具体是一种基于5GOFDM信号的外辐射源雷达杂波抑制方法。

背景技术

雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波信号对目标进行照射并接收其反射回波信号，由此获得目标至电磁波发射点的距离、方位、高度等信息。外辐射雷达属于雷达设备的一种，但是与传统雷达的区别是其本身并不需要发射电磁波，而是利用第三方非合作无线电发射设备发射的电磁波信号对目标探测。第三方非合作无线电发射设备一般为民用广播、电视发射台、导航卫星、通信基站等等。

外辐射源雷达设有参考天线和监测天线作为接收信号的设备，参考天线截获非合作辐射源发射的直达波信号为参考信号；非合作辐射源发射的信号照射到目标，然后目标反射回波信号被监测天线所截获为监测信号。由于外部环境错综复杂，获取的目标反射回波信号往往会包含干扰目标反射的多径杂波信号，多径杂波信号含有运动干扰目标和静止干扰目标的回波，对于运动的干扰目标，多径杂波信号还带有由于目标运动导致的多普勒频移。多径杂波信号往往强于目标回波信号，会对目标回波信号遮掩，从而影响对目标的检测性能。

常规外辐射源雷达杂波抑制方法是采用时域杂波抑制算法，主要包括最小均方误差(Least Man Square，LMS)算法、递归最小二乘(Recursive least squares，RLS)算法、扩展相消(Extensive Cancellation Algorithm,ECA)算法；这些算法虽然能够抑制杂波干扰，但是存在收敛速度慢、滤波阶数高、计算量大等问题。随着越来越多的民用通信信号采用OFDM调制，基于子载波域的多径杂波抑制方法受到了研究者的关注，子载波域多径杂波抑制算法主要包括子载波域扩展相消(Extensive Cancellation Algorithm onsubCarrier,ECA-C)算法，ECA-C算法是ECA算法在子载波域中的应用，ECA-C算法利用了同一子载波上多径杂波之间的时间相关性，将监测信号投影到正交杂波子空间中滤除零多普勒频移的杂波分量。基于子载波域的杂波抑制方法在减少运算复杂度方面具有优势，但在滤除带有多普勒频移的杂波干扰没有优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于5G OFDM信号的外辐射源雷达杂波抑制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：一种基于5G OFDM信号的外辐射源雷达杂波抑制方法，包括以下步骤：

S1、获取5G OFDM外辐射源雷达参考天线接收的5G OFDM参考信号S_ref(t)和监测天线接收的5G OFDM监测信号S_surv(t)；

S2、将获取的参考信号S_ref(t)和监测信号S_surv(t)划分成一系列OFDM符号，在去除循环前缀(CP)之后对有用数据部分进行离散傅里叶变换(DFT)得到子载波域的参考信号S_ref(n)和监测信号S_surv(n)；

S3、将子载波域中的监测信号投影到正交杂波子空间中，滤除零多普勒频移的多径杂波分量；

S4、在子载波域中将每个载波的杂波子空间扩展，每个载波的杂波子空间为两个复制的参考信号的子载波；