[发明专利]一种基于数字波束形成的毫米波雷达抗干扰方法及系统

权利要求书

1.一种基于数字波束形成的毫米波雷达抗干扰方法，其特征在于，所述方法包括如下内容：

S1、初始化雷达天线参数；

S2、设定雷达天线扫描范围，在所述雷达天线扫描范围内接收回波信号s(t)；

S3、对所述回波信号s(t)进行数据预处理及目标检测，获得输出信号功率值；

S4、构造权矢量W_opt、目标函数、约束条件；

S5、根据所述目标函数与约束条件，获得满足约束条件的最优权矢量，利用所述最优权矢量对天线扫描范围内的导向矢量进行加权获得最终的天线方向图；

所述步骤S3具体包括，

S3.1、对所述回波信号s(t)进行数据预处理，包括，数据初始筛选、运动目标显示以及运动目标检测；

S3.2、使用单元平均恒虚警检测方法对预处理的结果进行雷达目标检测，检测后的信号形式为y(t)＝W^HX(t)，其中，X(t)＝[x₁(t) x₂(t) ... x_M(t)]^T表示接收信号向量，表示加权系数向量，其中，M表示天线阵元个数，θ_d∈[-90,90]表示波束扫描方向，其中接收信号向量内容包含目标与干扰的位置、角度、速度，且目标角度信息为θ_d，干扰角度信息为θ_clu，雷达工作载频为f_c，d表示天线阵元间距，c表示光速；

S3.3、根据所述接收信号向量计算得到信号的自相关矩阵，

R＝E[X(t)X^H(t)]；

S3.4、根据所述自相关矩阵计算出输出信号功率值，

P＝E[y(t)²]＝W^H(θ_d)RW(θ_d)；

所述步骤S4具体包括，

S4.1、根据所述目标角度信息以及干扰角度信息计算出目标导向矢量及干扰导向矢量，

其中，目标导向矢量为，

干扰导向矢量为，

S4.2、根据约束：保证期望信号的无失真接收，得到以下约束条件表达式：

根据约束：抑制干扰信号，得到以下约束条件表达式：

给定目标函数：阵列输出功率P最小，得到目标函数表达式：

S4.3、综上，得到目标函数与约束条件：

2.根据权利要求1所述的毫米波雷达抗干扰方法，其特征在于，所述雷达天线参数包括雷达天线类型、天线阵元个数与天线阵元间距。

3.根据权利要求1所述的毫米波雷达抗干扰方法，其特征在于，所述步骤S5还包括，根据拉格朗日乘子法对目标函数与约束条件进行求解，得到最终的优化问题解为：

W_opt＝μR^-1a(θ_d)

其中利用上式求解得到的最优权矢量对天线扫描范围内的导向矢量进行加权获得到最终的天线方向图。

4.根据权利要求3所述的毫米波雷达抗干扰方法，其特征在于，所述天线阵元间距其中λ表示雷达工作波长，雷达工作波长由光速c与雷达工作载频f_c通过下式计算得到：λ＝c/f_c，其中，c＝3×10⁸m/s，雷达载频f_c＝34GHz；雷达天线扫描区间为[-90°,90°]，扫描间隔为0.5°。