[发明专利]一种联合JADE和CLEAN的主瓣抗干扰方法

说明书

本发明公开了一种联合JADE和CLEAN的主瓣抗干扰方法,属于雷达抗干扰技术领域，特别涉及盲源分离抗主瓣干扰技术。本发明首先利用JADE算法估计出干扰信号的导向矢量和波形，进而重构出干扰阵列信号；然后计算重构得到的干扰阵列信号的MUSIC谱，得到仅包含干扰信号的MUSIC谱；最后在空域上利用CLEAN算法将干扰信号的MUSIC谱在接收信号的MUSIC谱上对消，从而得到目标信号的波达方向估计。仿真结果表明，本方法可以很好的完成干扰抑制，并将目标DOA估计出来。

技术领域

本发明属于雷达抗干扰技术领域，特别涉及盲源分离抗主瓣干扰技术。

背景技术

现代电子战中，千方百计提高雷达的抗干扰性能已成为雷达设计者所面临的严峻任务。为 了提高雷达在复杂电磁干扰环境中的生存能力，目前已经采用了超低旁瓣、旁瓣匿影、旁瓣对 消等各种抗干扰措施。但是，当干扰信号从主瓣进入雷达天线时，将会严重影响雷达的探测性 能，传统的旁瓣抗干扰措施对主瓣干扰将难以奏效。因此，为保证雷达在复杂电磁环境下对目 标的正确检测和跟踪，提高雷达主瓣抗干扰能力具有重要的理论价值和实际意义。

盲源分离技术是上世纪80年代发展起来的信号处理技术，盲源分离是指仅从若干观测到 的混合信号中提取、恢复出无法直接观测的各个源信号的过程。这一技术在无线通信、生物医 学和语音信号处理等方面得到了广泛的关注和应用研究，在雷达抗干扰技术中也有着很好的应 用前景。文献[Gaoming Huang,Lvxi Yang,Zhenya He.Blind sourceseparation used for radar anti-jamming.2003 International Conference onNeural NetworksSignal Processing,1382-1385,2003]是国内外首篇将盲源分离应用于雷达抗压制干扰处理中，利用 基于高斯矩的盲源分离算法将干扰信号和目标回波信号分离开来，但是该方法只实现了雷达信 号与干扰信号的分离，恢复出来的雷达信号仅可以实现检测功能，而利用分离出来的雷达信号 将无法实现测角功能。文献[王文涛,张剑云,李小波等.FastICA应用与雷达抗主瓣干扰算 法研究[J].2015,31(4):497-453]中利用FastICA算法实现了干扰信号与目标回波信号的分 离，但是也存在上述问题。

发明内容

本发明针对背景技术中的不足，提出了一种将JADE(特征矩阵联合对角化)盲源分离算 法与CLEAN算法相结合的主瓣抗干扰方法。该方法首先利用JADE算法估计出干扰信号的导向 矢量和波形，进而重构出干扰阵列信号；然后计算接收信号的MUSIC谱，得到接收信号的MUSIC 谱，并计算重构出来的干扰阵列信号的MUSIC谱；最后通过空域CLEAN算法将强干扰信号在接 收信号的MUSIC谱上对消掉，从而得到目标信号的波达方向(DOA)估计。仿真表明了这一方 法的有效性，并且该算法不需要干扰信号的先验信息，且可抑制多种类型的干扰，具有普遍适 用性。

本发明提供了一种联合JADE和CLEAN的主瓣抗干扰方法，它包括以下步骤：

步骤1：设空间中存在彼此相互独立的M个目标信号和P个大功率干扰信号，且目标信号 与干扰信号的波达方向差异在主瓣角度范围之内，同时入射到空间一阵列，该阵列由L个阵元 组成，且假设目标信号与干扰信号都为远场窄带信号，第l个阵元t时刻接收信号为：

其中，s_m(t),m＝1,2,…,M为第m个目标信号，θ_Tm为第m个目标信号的波达方向即DOA 角度，J_p(t),p＝1,2,…,P为第p个干扰信号，θ_Jp为第p个干扰信号的波达方向即DOA角度， n(t)表示t时刻噪声信号，T表示采样总数，d表示阵元间距，λ为工作波长，

则天线阵列接收信号为：