[发明专利]星载GNSS-S雷达实时直达信号干扰抑制方法

说明书

本发明涉及一种星载GNSS‑S雷达实时直达信号干扰抑制方法，包括：星载GNSS‑S雷达采用稀疏化多维天线阵列设计，接收大范围探测区域中大型目标的导航卫星散射信号；根据多颗导航卫星的位置与速度、所述星载GNSS‑S雷达的位置与速度、天线安装角和探测区域信息，确定天线波束指向和导航卫星直达信号的干扰方位与干扰深度；建立直达信号干扰抑制多目标函数；利用交替迭代算法对所述直达信号干扰抑制多目标函数进行交替迭代优化，对多个角度的导航卫星直达信号的干扰进行实时深度抑制。本发明能接收大型海面目标的导航卫星弱散射信号，并深度抑制多颗同频点导航卫星的直射干扰信号，获得高信杂比的GNSS‑S信号，实现对大型海面目标的有效探测。

技术领域

本发明涉及电子信息与雷达技术领域，尤其涉及一种基于交替迭代算法的星载GNSS-S雷达实时直达信号干扰抑制方法。

背景技术

针对近海防御与远海防卫的需求，需要建立覆盖海军战略防御纵深的时效性高且满足作战需求的海战场目标探测定位装备体系。基于GNSS-S(全球导航卫星系统-散射信号)的外辐射源探测技术具有信号源丰富、全天时、全天候探测、可对抗无线电静默和雷达隐身、载荷功耗低、易搭载等优势。且该技术可与电子侦察、雷达和光学侦察等手段形成互补和验证，提高战场感知能力，是海洋侦察与监视体系的重要补充。因此，需要开展基于星载GNSS-S的大型海上目标探测定位技术。

然而，导航卫星信号的落地功率低(-130dBm)，经过双程衰减后，星上GNSS-S载荷接收到的导航卫星散射信号极其微弱，且舰船目标散射的信号功率远低于噪声功率。实际过程中，部分导航卫星信号将直接进入星载GNSS-S雷达天线成为直射干扰信号，且一般来说，直射干扰信号的功率比舰船目标散射信号的功率大30-50dB，为后续的GNSS-S目标探测带来相对极大的干扰。因此，亟待探索研究一种大型海面舰船目标信号接收的过程中，导航卫星产生的直射干扰信号的抑制技术，提高对大范围海面舰船目标的探测性能。

发明内容

为解决上述现有技术存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种星载GNSS-S雷达实时直达信号干扰抑制方法，能接收大型海面目标的导航卫星弱散射信号，并深度抑制多颗同频点导航卫星的直射干扰信号，获得高信杂比的GNSS-S信号，实现对大型海面目标的有效探测。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

本发明提供一种星载GNSS-S雷达实时直达信号干扰抑制方法，包括：

星载GNSS-S雷达采用稀疏化多维天线阵列设计，接收大范围探测区域中大型目标的导航卫星散射信号；

根据多颗导航卫星的位置与速度、所述星载GNSS-S雷达的位置与速度、天线安装角和探测区域信息，确定天线波束指向和导航卫星直达信号的干扰方位与干扰深度；

建立直达信号干扰抑制多目标函数；

利用交替迭代算法对所述直达信号干扰抑制多目标函数进行交替迭代优化，对多个角度的导航卫星直达信号的干扰进行实时深度抑制。

根据本发明的一个方面，所述稀疏化多维天线阵列包括：稀疏化多维天线、R组件和旁瓣控制最大增益波束形成器，

所述稀疏化多维天线由M×N个子阵和M×N个R组件组成，每个子阵由四个方形天线组成，沿方位向设置M个子阵，沿距离向设置N个子阵，每个子阵对应一个R组件；

所述旁瓣控制最大增益波束形成器用于对M×N个子阵进行优化和数字自适应干扰抑制。

根据本发明的一个方面，所述星载GNSS-S雷达采用稀疏化多维天线阵列设计，包括：

根据星载GNSS-S雷达的先验信息要求，确定天线目标函数；

采用并行遗传算法对所述天线目标函数进行优化，获得所述稀疏化多维天线的各个子阵对应的复数权值和天线拓扑结构。