[发明专利]基于空频级联滤波的SAR射频干扰抑制方法

说明书

本发明提供一种基于空频级联滤波的射频干扰抑制方法。技术方案包括下述步骤：第一步：RFI的DOA估计。利用MUSIC算法估计接收信号中RFI的DOA，根据DOA确定所有RFI的空间导向矢量。第二步：频域滤波。将接收信号进行FFT变换到频域，利用3δ判别法从接收信号中分离出RFI的频谱支撑区。第三步：空域滤波。通过空间滤波计算射频干扰滤除干扰。采用本发明可以有效地减少有用信号的损失，具有更好的干扰抑制效果。

技术领域

本发明属于航天和微波遥感的交叉技术领域，特别涉及一种SAR(SyntheticAperture Radar，合成孔径雷达)数据中RFI(Radio Frequency Interference，射频干扰)抑制方法。

背景技术

工作在低波段的SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)容易受到同一频段的电视网、通信网和其他民用设备所发射电磁信号的干扰，即所谓的RFI(RadioFrequency Interference，射频干扰)。RFI的存在严重影响图像的质量以及判读和解译。目前的空域滤波方法，见参考文献“朱峰,张友益.对自适应空域滤波的干扰研究[J].现代电子技术,2013,36(11):67～74”。为全频带滤波，与RFI方向相同的有用信号被完全抑制，在抑制RFI的同时，有用信号也被抑制。

针对这一现状，根据射频干扰的高功率、窄频带特性，提出了一种基于空频级联滤波的射频干扰抑制方法。在空域滤波之前，对接收信号进行频域滤波，分离出RFI所在的频带，再针对RFI所在的频带进行空域滤波。相比于现有的空域滤波方法，本文所提方法将损失的有用信号限定在RFI所在的窄频带内，有效地减少了有用信号的损失。

发明内容

本发明的目的是：提出了一种基于空频级联滤波的射频干扰抑制方法，可以有效地减少有用信号的损失，具有更好的干扰抑制效果。

本发明技术方案的思路是：首先利用MUSIC(Multiple Signal Classification，多重信号分类)算法估计出RFI的DOA(Direction of Arrival，波达角)，然后根据DOA构建RFI的空间导向矢量。接下来将接收信号通过FFT变换到频域，根据射频干扰的高功率、窄频带特性，对接收信号进行频域滤波，分离出RFI所在的频带。最后，利用RFI的空间导向矢量构建空域滤波器，针对RFI所在的频带信号，利用空域滤波器实现滤波。

本发明技术方案是：一种基于空频级联滤波的SAR射频干扰抑制方法，假设x(t,η_L)表示SAR在慢时刻η_L的接收信号，其中t表示快时间，其特征在于，包括下述步骤：

第一步：RFI的DOA估计：

利用MUSIC算法估计接收信号x(t,η_L)中RFI的DOA，根据DOA确定所有RFI的空间导向矢量，记第i个RFI的空间导向矢量为d(θ_i)，i＝1,2,…,N，N表示RFI的数目。

第二步：频域滤波：

将接收信号x(t,η_L)进行FFT变换到频域，得到接收频域信号X(f,η_L)；

利用3δ判别法从接收信号中分离出RFI的频谱支撑区X(f′,η′_L)，

其中，0≤η′_L≤Δη，0≤f′≤B_S，Δη为接收信号x(t,η_L)中存在射频干扰的慢时间宽度，B_S为接收信号x(t,η_L)中射频干扰的带宽；

第三步：空域滤波：

利用下式计算射频干扰r(f′,η′_L′)：