[发明专利]一种基于DRM信号外辐射源雷达的杂波抑制方法

说明书

技术领域

本发明属于外辐射源雷达目标检测技术领域，涉及一种利用正交频分复用(OFDM)调制技术的数字调幅广播(DRM)信号作为外辐射源的雷达领域内杂波抑制方法。

背景技术

外辐射源雷达指雷达本身不发射电磁信号，而是利用地面广播电台、电视台、通信台站、直播电视卫星、导航与定位卫星、各种平台上的有源雷达等非合作式的第三方辐射信号经目标散射后的回波来获取目标信息。相比于传统的有源雷达，外辐射源雷达具有以下主要优势：(1)生存能力强、隐蔽性好；(2)辐射源分布广泛，较小地受到敌方的影响，抗干扰能力强；(3)雷达系统简单、尺寸小、方便部署；(4)不需要频率分配，可以部署在其它雷达不能部署的地方。

随着通信技术的不断发展，传统的模拟调幅广播将逐渐被数字广播所替代，DRM广播是近几年发展起来主要针对30MHz以下长波、中波、短波频段的新一代数字广播，它在继承传统模拟调幅广播的优点的同时，有效地改善了传统模拟调幅广播的传输质量，并为用户提供文本、图像、数据等增值信息服务。DRM广播信号的传输以超帧为单位，每个超帧由多个传输帧组成，每个传输帧又包含多个OFDM符号。DRM广播信号在调制上采用OFDM技术，OFDM是一种多载波调制方式，通过减小和消除码间串扰的影响来克服信道的频率选择性衰落。OFDM调制先将串行传输的数据系列分割成多个符号，再将每段符号内的数据分别调制到对应的载波上，一般使用逆傅里叶变换(IDFT)算法实现，当子载波数不是2的幂次方时采取补零做IDFT，以DRM-信号B模式为例，进行IDFT变换时点数设置为256(即总载波数是256)，而实际有效子载波个数仅为207。在调制好的OFDM符号之间插入循环前缀(CP)作为保护间隔，可以有效地消除由于多径带来的符号间干扰。除了运用OFDM技术，DRM广播信号还使用单元交织、信道编码、差错保护等技术，最大限度地保证传输的质量。

外辐射源雷达处理方式通常采用相干处理技术，在接收系统中要设置两个通道：参考通道和监测通道，分别用来接收参考信号和目标回波信号，参考通道信号用来提取纯净的参考信号，监测通道信号要先进行直达波和多径杂波抑制，将处理后的参考通道信号和监测通道信号进行匹配滤波获取距离多普勒谱，使得目标回波能够凸显出来而不是被直达波和多径杂波掩盖掉，从而实现对目标的检测和跟踪。杂波抑制是外辐射源雷达在信号处理中面临的重要技术问题，目前常用的杂波抑制算法有：(1)空域自适应波束形成方法，如MVDR自适应波束形成方法；(2)时域自适应滤波方法，根据不同的准则可以分为最小均方误差(LMS)、归一化最小均方误差(NLMS)、递归最小二乘(RLS)算法等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于DRM信号外辐射源雷达的杂波抑制方法，能够有效抑制监测通道信号中直达波和多径杂波保留目标回波信号。

本发明是通过以下技术方案实现的。

采用信号接收机接收参考信号和监测信号，先对参考信号和监测信号进行下变频和去除循环前缀处理，然后对其进行分载波的处理，对于载波域监测信号，同一载频下直达波和多径杂波合并成一项，然后运用一阶的RLS自适应滤波器分别对每个有效载波的数据进行杂波抑制，提纯淹没在杂波中的目标回波信号，最后将处理后的监测信号与参考信号进行匹配滤波，实现对目标的检测和跟踪。

本发明所述的一种基于DRM信号外辐射源雷达的杂波抑制方法，包括以下步骤：

(1)将参考通道采样得到的数据S_ref(n)进行下变频得到基带信号；

(2)去除循环前缀按照一个符号内的数据放在一列的原则组成载波-符号矩阵S_ref，并对矩阵S_ref的每列分别进行离散傅里叶变换(DFT)，进而得到载波域参考信号矩阵S_{ref_fre}；

(3)去除S_{ref_fre}中无效载波对应的数据，得到S_{ref_fre1}；

(4)将监测通道采样得到的数据S_surv(n)进行下变频得到基带信号；

(5)去除循环前缀按照一个符号内的数据放在一列的原则组成载波-符号矩阵S_surv，并对矩阵S_surv的每列分别进行DFT，进而得到载波域监测信号矩阵S_{surv_fre}；

(6)去除S_{surv_fre}中无效载波对应的数据，并记录相应的位置，得到S_{surv_fre1}；