[发明专利]一种多波束阵列波束间比幅的副瓣抑制方法

说明书

本发明涉及一种多波束阵列波束间比幅的副瓣抑制方法，采用FFT方法实现侦测空域同时多波束覆盖，对检测后的信号进行幅度比较，从多个波束中选择出目标方向的波束，抑制偏离目标方向的副瓣信号，并且可以分离同时到达的不同频率的不同方向的目标信号，再结合比幅测向算法完成目标方位精确测向。该方法硬件资源利用率高，具有目标侦测方位准确度高的特点，在低信噪比时也可以有很好的效果，尤其适合用于宽带数字相控阵系统的工程实现。

技术领域

本项目属于雷达信号被动侦测信息处理领域，涉及一种多波束同时接收处理间比幅的副瓣抑制的副瓣抑制方法。

背景技术

目前的相控阵体制的侦测系统DBF技术主要采用数字配相法，其主要通过改变配相值控制波束扫描，覆盖一定角度的空域。而采用FFT法实现的多波束DBF可在较大角度范围同时产生多个波束，瞬时覆盖空域大。这种方法可以起到更好的信号侦测截获效果，同时也带来了多波束间从副瓣进入的虚假较多的问题。

为避免从副瓣进入的信号产生虚假信号，传统方式是采用添加辅助天线用于副瓣抑制。通过设计辅助天线波束覆盖住主天线的副瓣。采用辅助天线进行副瓣抑制时，对于辅助天线的设计要求较为严格，辅助天线波束需覆盖主天线的副瓣，一般需要多个辅助天线才能达到所需要求，系统复杂度较高。对于虚假抑制抑制，一种基于动态孔径的SAR虚假目标干扰抑制方法及系统的中国发明专利公开号CN106772273B公开日期2019.3.5。该专利涉及SAR中的虚假抑制，主要采用图像处理技术构建虚假方位一维图像，求解欺骗干扰分离问题的目标函数。该方法主要应用于主动雷达SAR领域不适合被动信号侦测，并且算法实现不适合FPGA平台；基于副峰识别的外辐射源雷达虚假目标抑制方法及装置的中国发明专利公开号CN106291484A公开日期2017.1.4。该方法通过计算参考信号与杂波抑制后的监测信号的互模糊函数及恒虚警检测获取疑似目标信息；然后根据副峰性质分别检测并剔除同一距离元和同一多普勒元上副峰引起的虚假目标，获得真实目标信息；一种机场场面监视雷达多径虚假目标航迹抑制方法的中国发明专利公开号CN106959441B公开日期2019.5.31。该方法涉及一种基于目标点迹和路径的虚假抑制方法，主要应用于主动雷达领域不适合被动信号侦测。

以上分析可见，现有技术主要适用于主动雷达领域，而且很多算法不适用于FPGA平台实现。

发明内容

本发明目的在于发明一种多波束数字阵列波束间比幅的副瓣抑制方法，解决了多波束数字阵列系统从副瓣进入信号的虚假信号抑制问题。

本发明提出的一种多波束阵列波束间比幅的副瓣抑制方法，步骤如下：

步骤1：采用FFT算法对数字阵列系统实现多波束接收；

步骤2：通过比较多波束间接收同一信号的幅度，选出接收信号幅度最高的波束；

步骤3：在接收信号幅度最高波束比邻两侧的两个波束中，选出接收该信号幅度次高的波束；

步骤4：剔除步骤2和步骤3选出的两个波束以外其它波束接收到的该信号。

进一步的，步骤1所述的采用FFT算法对数字阵列系统实现多波束接收，是利用天线方位图函数与天线口径照射函数之间，存在着傅里叶变换对的关系，通过FFT算法实现接收多波束形成。

进一步的，步骤2可包括以下步骤：

步骤2-1：对于数据中信号脉冲进行检测，并对其脉宽进行测量，确定比较数据的长度；

步骤2-2：采用粗略测频法测量频率，并进行通道聚类；

步骤2-3：平滑滤波器对于数据进行平滑；

步骤2-4：采用分治比较法和表决法寻找目标波束；

步骤2-5：对于每一聚类为不同频率的信号单独进行波束间幅度比较过程。