[发明专利]旁瓣相消中展宽零陷的方法

说明书

本发明揭示了一种旁瓣相消中展宽零陷的方法，包括如下步骤：S1、分别获得雷达接收的主阵列训练样本和辅助阵列训练样本;S2、确定零陷需要展宽的宽度;S3、计算主阵列的扰动向量和辅助阵列的扰动向量：S4、计算获得扰动后的主通道训练样本和辅助通道训练样本；S5、对扰动后的主通道训练样本进行波束形成，得到主通道期望输出；S6、计算协方差矩阵和互相关向量；S7、计算展宽后的旁瓣相消权值，并进行旁瓣相消。本发明的方法在旁瓣相消自适应权值训练阶段对训练快拍进行扰动，使得旁瓣相消的合成方向图在干扰方向形成宽零陷，从而提高了雷达在非平稳干扰场景下的抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及一种旁瓣相消中展宽零陷的方法，属于雷达技术领域

背景技术

旁瓣相消技术是目前雷达系统中所采用的主要抗干扰手段之一，其需要在主阵列的周围增加若干辅助天线，组成辅助阵列，主阵列做普通波束形成、辅助阵列以接收数据为驱动，通过自适应算法动态调节各辅助天线的复权值。主辅阵列的输出相减，最终合成的方向图既能够保证期望方向的来波信号无失真通过，又能自动在干扰方向形成零陷，抑制旁瓣方向的干扰。

在常规的旁瓣相消过程中，自适应权值是通过从回波中选择一批训练数据、再使用自适应算法学习而得到的。随后将自适应权值用于辅助阵列中接收数据的滤波，完成相消操作，则能够最终实现干扰抑制。如果训练数据和应用数据中干扰的角度一致，则学习得到的自适应权值就能有效地实现应用数据中的干扰抑制。但是在实际的应用过程中，由于天线平台的转动或抖动、干扰源与雷达平台之间的相对运动或干扰传播路径的非平稳性等多方面的原因，干扰的角度在接收数据中常常会呈现出非平稳性。此时，训练数据和应用权值的数据会出现失配，应用数据中的干扰将从旁瓣相消合成方向图中的尖锐零陷中移出，进而导致干扰信号不能得到有效抑制。

针对上述问题，目前业界的主要解决方法是进行零陷展宽，通过对训练样本或协方差矩阵进行处理，可以增加合成方向图中零陷的宽度，从而抑制非平稳干扰。但现有技术中的零陷展宽方法大多不能用于旁瓣相消技术。为此，也有部分研究者提出将基于加窗的零陷展宽方法应用于旁瓣相消技术中。尽管这样的想法能够达到一定的效果，但这样一来，每一个自由度均需要进行一次加窗，无疑大大增加了系统整体的复杂度。

综上所述，如何在现有技术的基础上提出一种新的旁瓣相消中展宽零陷的方法，既能够保证干扰信号得到有效抑制，又不至于导致系统复杂度的过度增加，也就成为了业内技术人员新的研究方向。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明提出了一种旁瓣相消中展宽零陷的方法，包括如下步骤：

S1、在旁瓣相消阶段中分别获得雷达接收的N个主阵列训练样本x_main(n)和辅助阵列训练样本x_aux(n)；

S2、根据雷达工作参数及实际探测情况，确定零陷需要展宽的宽度Δ；

S3、根据零陷需要展宽的宽度Δ，确定主通道训练样本x_main(n)需要的N个L×1维扰动向量E_main(n)和辅助通道训练样本x_aux(n)需要的N个M×1维扰动向量E_aux(n)；

S4、利用扰动向量E_main(n)和E_aux(n)分别对主通道训练样本x_main(n)和辅助通道训练样本x_aux(n)进行Hadamard积，得到扰动后的主通道训练样本和辅助通道训练样本

S5、根据系统预设的主通道波束形成权值W_CBF，对扰动后的主通道训练样本进行波束形成，得到主通道期望输出y_main(n)；

S6、使用扰动后的辅助通道训练样本和主通道期望输出y_main(n)计算协方差矩阵R和互相关向量P；