[发明专利]一种基于多级处理的主瓣侦察信号分离方法

权利要求书

1.一种基于多级处理的主瓣侦察信号分离方法，其特征在于，包括：

获取天线阵列的接收信号S，并计算接收信号S的协方差矩阵R，其中天线阵列的阵元数为M；所述接收信号包括多种侦察信号；

对协方差矩阵R进行特征分解，得到一个由M个特征值构建的对角矩阵Λ和一个由M个特征向量构成的矩阵U；所述对角矩阵Λ中从左上到右下特征值依次减小；

选取前P个特征值对应的特征向量作为信号子空间U_P，所述前P个特征值为在对角矩阵Λ中从左上开始依次选择的P个特征值；

在主瓣范围内利用多重信号分类方法搜索谱峰，得到主瓣内各个侦察信号的来波方向θ_D，取其中一个信号的来波方向θ_P作为干扰信号的来波方向并构造干扰信号的导向矢量a_P，取另一个信号的来波方向θ_T作为目标信号的来波方向并构造目标信号的导向矢量a_T；

将第1个阵元的接收信号s₁与干扰信号的导向矢量相乘得到第2个到第M个阵元中干扰的样本值利用时域对消方法依次消除各个阵元接收信号中的干扰信号得到第2个至第M个天线阵元的对消结果对于第1个阵元，则以第2个阵元的接收信号与干扰信号导向矢量共轭的乘积作为干扰样本进行对消，得到对消结果

以目标信号导向矢量a_T和干扰信号导向矢量a_P的差值作为新的导向矢量a_N，通过波束形成得到待侦察目标信号s。

重复上述过程，改变干扰信号和目标信号的来波方向，实现对接收信号的分离，获得各种侦察信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于多级处理的主瓣侦察信号分离方法，其特征在于，接收信号S的协方差矩阵R的计算公式如下：

R＝E[S(t)S^H(t)]

其中S(t)＝[s₁(t) s₂(t) … s_M(t)]，s₁(t) s₂(t) … s_M(t)分别表示第1个，第2个，…，第M个阵元t时刻的接收信号，()^H为求共轭转置运算。

3.根据权利要求1所述的一种基于多级处理的主瓣侦察信号分离方法，其特征在于，协方差矩阵R进行特征分解的计算公式如下：

其中λ_m为第m个特征值，m＝1,2,…,P，u_m为第m个特征值对应的特征向量，为第n个特征值，n＝P+1,…,M，u_n为第n个特征值对应的特征向量。

4.根据权利要求1所述的一种基于多级处理的主瓣侦察信号分离方法，其特征在于，信号子空间U_P表示为：

U_P＝[u₁,u₂,…,u_P]

其中u₁,u₂,…,u_P为第1,2,…,P个特征值对应的特征向量。

5.根据权利要求1所述的一种基于多级处理的主瓣侦察信号分离方法，其特征在于，搜索谱峰的方式如下：

在来波方向θ处的空间谱函数P(θ)满足

其中a(θ)为天线阵列的导向矢量，m为天线阵元的索引，m＝1,2,…,M，d为相邻阵元间距，λ为信号波长，j为虚数单位，I为一个M×M的单位矩阵；

遍历所有来波方向，获取空间谱函数的最大值，所述空间谱函数的最大值即为谱峰。

6.根据权利要求5所述的一种基于多级处理的主瓣侦察信号分离方法，其特征在于，主瓣内侦察信号的来波方向θ_D的计算公式如下：