[发明专利]针对短时脉冲干扰的空域实时自适应抗干扰系统

说明书

本发明公开了一种针对短时脉冲干扰的空域实时自适应抗干扰系统，包括基带数据缓存模块、数字波束形成模块、分块干扰空时估计模块以及零陷/静态波束赋形模块，所述基带数据缓存模块用于按时间T对基带数据进行分块并按块缓存；所述分块干扰空时估计模块对分块的基带数据按块进行脉冲干扰检测，确定每块基带数据的干扰数量和角度；所述零陷/静态波束赋形模块用于计算零陷/静态波束的权重系数；所述数字波束形成模块依据分块的基带数据对应的权重系数进行波束形成处理，得到抗干扰数字波束。本发明对数据进行分块处理，数据块内干扰特性直接应用于本块数据处理，消除了脉冲干扰，实现了短时强脉冲干扰的抑制。

技术领域

本发明属于数字阵列天线空域自适应抗干扰技术，具体为一种针对短时脉冲干扰的空域实时自适应抗干扰系统。

背景技术

通信和雷达系统中，脉冲干扰的产生原因是多种的，既有客观自然环境如雷电，多系统共存等造成的干扰，也有人为产生的主动干扰。脉冲干扰作为一种典型的时域干扰，具有突发性、持续时间短、干扰功率大等特点，会造成该时刻，通信系统数据严重出错，雷达系统无法进行有效目标探测和跟踪。而常规的自适应波束形成算法在空域对抗连续干扰比较有效，对脉冲干扰抑制效果差。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种针对短时脉冲干扰的空域实时自适应抗干扰系统，解决具有突发性、持续时间短、干扰功率大等特点的脉冲干扰难以捕获与实时抑制的问题。

实现本发明的技术解决方案为：一种针对短时脉冲干扰的空域实时自适应抗干扰系统，包括基带数据缓存模块、数字波束形成模块、分块干扰空时估计模块以及零陷/静态波束赋形模块，所述基带数据缓存模块用于按时间T对基带数据进行分块并按块缓存；所述分块干扰空时估计模块用于按时间T对基带数据进行分块并按块进行脉冲干扰检测，确定每块基带数据的干扰数量和角度；所述零陷/静态波束赋形模块用于当分块干扰空时估计模块检测到干扰时，根据干扰数量和干扰角度，计算零陷波束的权重系数，否则直接计算静态波束的权重系数；所述数字波束形成模块依据分块的基带数据对应的权重系数进行波束形成处理，得到抗干扰数字波束，其中，TT_I+T_Q，T_I为分块干扰空时估计模块计算时间，T_Q为对应的零陷/静态波束赋形模块计算时间。

优选地，所述基带数据缓存模块缓存数据总时长为2T。

优选地，分块干扰空时估计模块按块进行脉冲干扰检测，确定每块基带数据的干扰角度的具体方法为：选取参考阵元，将各阵元与参考阵元进行互相关处理获得虚拟阵元；

根据虚拟阵元构造时空DOA矩阵，获取时空DOA矩阵中包含的角度信息特征值与特征向量，即每块基带数据角度。

优选地，确定每块基带数据的干扰角度的具体步骤为：

选取任意不在同一直线的3个天线单元作为导引阵元，分别将导引阵元接收数据x_j(t)与各阵元接收数据x_i(t)进行相关计算，i＝1,2,...D，j＝1,2,3，计算公式为：

其中，x_i(t)表示第i个阵元的输出；表示第k个来波s_k(t)在τ时刻的自相关函数；a_ik为第k个信源下阵列的导向性矢量a_k的第i个元素；

矢量表示式为：

r₁(τ)＝A·g(τ) r₂(τ)＝A·Φ₁·g(τ) r₃(τ)＝A·Φ₂·g(τ)

r_j(τ)＝[r_1j(τ),…r_ij(τ)…r_Dj(τ)]^T j＝1,2,3