[发明专利]弹载主瓣干扰下基于极化自适应的波达方向估计方法

说明书

本发明公开了弹载主瓣干扰下基于极化自适应的波达方向估计方法。本发明首先对每个快拍接收数据矢量重构成矩阵，然后通过迭代的方法求出极化自适应权，然后采用极化自适应权滤除接收数据中的干扰，得到滤除干扰后的虚拟线阵数据，最后通过子阵合成得到和差通道数据，采用和差测角方法得到目标DOA估计值。本发明通过极化自适应滤除干扰，不用像空域自适应那样带来主瓣畸变，从而能获得更高精度的目标DOA估计值，此外，和差测角的计算复杂度很低，便于在实装雷达中应用。

技术领域

本发明涉及弹载主瓣干扰下基于极化自适应的波达方向估计方法，计算复杂度较低，适用于未来实装中极化阵列雷达信号处理系统。

背景技术

在现代战场电磁环境越来越复杂的情况下，尤其是面临常见的拖曳式诱饵形成的主瓣干扰情况，导弹的截获概率大大降低，其主要原因是导引头雷达性能有限。若要提高导弹截获目标概率，寻找适合弹载雷达导引头的新体制雷达和新的信号处理方法是必由之路。与传统标量阵列相比，极化阵列除了能感知电磁信号的空域信息外，还能感知电磁信号的额外极化信息，即增加了极化自由度。极化信息的感知有利于提高雷达测量目标波达方向(Direction of Arrival，DOA)估计精度。提升目标DOA估计精度是导弹成功截获目标的重中之重，极化阵列是未来实装雷达体制发展趋势，研究其参数估计方法具有重要的前景和军事价值。

针对拖曳式诱饵形成的主瓣干扰问题，着眼有效性和实时性目标，本发明提出采用由正交电偶极子组成的极化线阵，探索基于极化自适应的波达方向估计方法。

发明内容

本发明的目的探索出贴近实战的弹载主瓣干扰下基于极化自适应的波达方向估计方法，降低计算量。

为了实现上述的发明目的，本发明提供了弹载主瓣干扰下基于极化自适应的波达方向估计方法，包括以下技术步骤：

(1)针对每个快拍接收数据，对其进行重构；

(2)基于正交电偶极子线阵的接收数据，形成极化自适应权；

(3)将重构后的数据乘以极化自适应权，得到滤除干扰后的虚拟线阵数据；

(4)通过子阵合成得到和差通道数据，采用和差测角方法得到目标DOA估计值。

本发明的优点在于通过极化自适应，不会像空域自适应那样造成主波束的畸变，从而使得DOA估计精度更高；和差测角方法计算复杂度低，符合雷达装备测角实际。

附图说明

图1是本发明的实施例的结构框图。参照图1，本发明的实施例由求极化自适应权、重构阵列接收数据、求自适应后的虚拟线阵接收数据以及采用和差方法测角组成。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。假设阵列是由M个正交电偶极子组成的均匀线阵，阵元间距为半波长，记为d，单个正交电偶极子的导向矢量表示为

其中，符号θ、γ和η分别表示目标DOA、极化辅助角和极化相位差三个角度参数。线阵的空域导向矢量表示为

其中，(·)^T表示转置运算，符号λ表示波长。则阵列的导向矢量可表示为

其中，表示Kronecker积运算。假设K个远场窄带完全极化的信号入射到该均匀极化线阵上，则匹配滤波后的接收数据可表示为

其中，s_k(t)表示第k个信号，n(t)表示均值为零、方差为σ²的2M×1加性高斯白噪声。为便于表示和分析，下文将b(θ，γ，η)、q(θ)和a(θ，γ，η)简记为b、q和a，分析过程中将噪声n(t)省略。