[发明专利]一种基于外辐射源定位的微弱信号分离估计方法

说明书

技术领域

本发明属于信号处理技术，具体涉及微弱信号分离技术。

背景技术

无源定位技术，由于收发分离，本身不主动发射信号，而仅仅是靠被动接收外辐射源的信息来实现定位的技术。与有源定位方法相比，无源定位方法具有作用距离远，干扰能力强，具有对目标的隐蔽接收、定位和跟踪的能力。无源定位技术可分为辐射源定位和外辐射源定位。辐射源定位主要是利用目标自身所辐射的信号进行定位，外辐射源定位则是利用第三方辐射或者外辐射，一般采用已知地理位置的民用的电视信号、广播信号、通信信号、卫星，以及手机基站等民用辐射源等。其特点是，如果利用多个外辐射源信号，将极大增强接收站的威力范围和对低可探测目标的侦察能力。

在外辐射源定位系统研究中，以广播信号为外辐射源的无源定位系统研究为国内外众多研究机构和学者所关注，成为一研究热点。该类定位系统的原理示意如图1所示，雷达到接收信号的包括有来自于广播发射塔本身的直达波、运动目标的回波、其它同频广播发射塔发送的直达波以及其它物体反射的回波，比如各种建筑反射的静物回波。因此，雷达接收信号中的目标回波信号是极其微弱的，并且淹没于各种干扰中。在实际应用中，为保证系统足够的威力范围，接收机需要有极高的灵敏度以接收到微弱的动目标反射信号。另一方面，由于民用广播系统的地域性，在目标探测区域周边有广播发射塔在发射广播信号，并且，当该信号与系统所使用的广播信号同频时，将形成同频干扰。因此，在接收站天线主瓣中收到的信号中除了已知位置的发射塔所发射的广播信号和该信号经过感兴趣的动目标以及静物所反射的信号外，还包括临近区域广播发射塔的同频广播信号，该信号成为定位系统的干扰信号。

传统的同频干扰信号抑制方法是通过空域滤波对同频干扰的波达方向实行陷波，从而将其从接收信号中滤除出去，再对滤除后的信号对目标作时延、多普勒频移、波达方向DOA估计。然而，当同频干扰信号和目标的方位比较接近时，传统的方法会同时把目标也滤除掉，不能再有效地对目标的各项参数做出估计。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提出一种强干扰及低信噪比条件下基于广播信号外辐射源定位的微弱信号分离方法，能够实现提取出微弱目标回波信号。

本发明为解决上述技术问题锁采用的技术方案是，一种基于外辐射源定位的微弱信号分离估计方法，包括以下步骤：

步骤1：接收方对接收到的待处理的主通道阵列调制信号和参考天线接收到的调制信号分别进行带通采样，得到主通道采样序列x(t)和参考采样序列s_ref(t)，其中t表示采样时刻，采样长度为L；

步骤2：对主通道采样序列x(t)利用归一化最小均方二乘NLMS实行直达波和多径对消得到输出信号输出信号y_NLMS(t)；

步骤3：利用赤池信息准则AIC或最小描述长度MDL准则对输出信号y_NLMS(t)施行源信号个数估计，估计出源信号个数M，然后对输出信号y_NLMS(t)进行预白化得到白化后的信号z(t)，运用独立分量分析ICA算法更新分离矩阵W，得到的M路估计信号y(t)，y(t)=Wz(t)=y₁(t),…,y_M(t)；