[发明专利]基于多通道NLMS的外辐射源雷达海杂波干扰抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多通道NLMS的外辐射源雷达海杂波干扰抑制方法，属于雷达信号处理技术领域。

背景技术

外辐射源雷达通常有两个接收天线，一个是直达波天线，指向辐射源接收其发射的参考信号；另一个是回波天线，指向搜索区域接收运动目标反射的回波信号。当外辐射源雷达探测海面目标时，其配置如附图1所示，辐射源发射的信号除了被目标反射外，还可经其它路径进入回波天线，如经海面反射进入回波天线主瓣的海杂波干扰、直接从回波天线副瓣进入的直达波干扰等。因此，回波天线接收到的信号中有较强的直达波和海杂波干扰，而目标反射的回波信号与之相比十分微弱，如果不对这些干扰进行有效抑制，就无法检测目标。

由于海面复杂的运动导致回波天线接收到的海杂波干扰是动态变化的，其在多普勒谱上是展宽的，如果使用传统的适用于静态杂波干扰抑制的归一化最小均方（NLMS）自适应对消算法抑制海杂波，将无法有效抑制展宽的海杂波干扰，附图2为实际数据采用NLMS算法对消后互模糊函数图，从图中可以看出，NLMS对消后残余海杂波较多，会造成比较大的虚警概率。采用较大的步长一定程度上可以抑制展宽的海杂波干扰，但是较大的步长会导致目标信噪比有较大的损失，影响目标检测性能。

归一化最小均方（NLMS）滤波器滤波过程可表示为以下步骤：

1）计算估计误差（对消结果），设滤波器阶数为M

e(n)＝d(n)-w^H(n)u(n)  （1）式中d(n)为n时刻回波信号值，w^H(n)为n时刻滤波器权向量的共轭转置（1×M维），u(n)为直达波向量（M×1维），w^H(n)u(n)为n时刻滤波器对期望值的估计，e(n)为n时刻滤波器的估计误差（对消输出）。

2）更新滤波器系数

w(n+1)=w(n)+μ~λ′+||u(n)||2u(n)e*(n)---(2)]]>

式中为更新步长，λ'为一个小的正常数（通常取0.001），作用是防止除法溢出，e^*(n)为对消输出e(n)的共轭，w(n)为n时刻NLMS滤波器的权系数向量（M×1维），w(n+1)为n+1时刻NLMS滤波器的权系数向量。

发明内容

本发明的目的是针对外辐射源雷达探测海面目标时，传统NLMS算法不能有效抑制海杂波干扰的问题，提出一种基于多通道NLMS的外辐射源雷达海杂波干扰抑制方法，能较好地抑制海杂波干扰，提高对消增益和目标信噪比。

本发明具体包括如下步骤：

步骤1，将直达波天线接收到的参考信号调频到海杂波的多普勒频率上，构成与海杂波多普勒频率分量相对应的多个参考通道，得到一种多通道归一化最小均方（NLMS）自适应对消滤波器，建立多通道NLMS滤波器的数学模型如下：