[发明专利]天波超视距雷达空时联合自适应抗干扰方法

摘要

本发明公开了一种天波超视距雷达空时联合自适应抗干扰方法。该项技术综合利用自适应波束形成和时域挖除后插值补偿两种方法抑制干扰，通过合理的调度策略达到取长补短的目的。对副瓣进入的瞬态干扰，利用空域自适应波束形成进行对抗；对主瓣进入的瞬态干扰，通过时域挖除后插值补偿进行抑制，避免了时域挖除引入的补偿误差和主瓣干扰引起的波束畸变；对主瓣进入的非瞬态干扰，通过干扰空间分布信息，形成与干扰强度成正比的对角加载量，以避免强主瓣干扰引起自适应波束形状的严重畸变。该项技术建立在降维波束空间自适应波束形成方法基础上，大大减小了信号处理计算量，具体步骤见附图。技术并不局限于天波超视距雷达系统，可广泛应用于多种类型的大型相控阵雷达，具有推广应用价值。

主权项

1.天波超视距雷达空时联合自适应抗干扰技术，包括以下技术步骤：(1)利用雷达固有的M个通道，将雷达接收数据X送入信号处理系统，对X进行N维波束空间降维，得到N×KL维波束空间数据X′：                            X′＝A^HX其中，A为降维波束空间导向矩阵，L为周期数，K为每周期采样点；(2)对X′进行脉冲压缩，形成距离单元数据，将每一周期前H个距离单元数据取出，形成N×HL维盲区数据后(K-H)个距离单元数据形成N×(K-H)L维观测区数据H由盲区大小确定；(3)对每个周期的数据进行杂波滤除，得到不含期望信号与杂波的干扰数据(4)将中每个周期数据取平均，得到N×L维干扰均值矩阵：                        X_M＝[x₁ … x_l … x_L]xl=1HΣl=1HXH′′(:,(l-1)H+1:lH)l=1,2,···,L]]>利用恒虚警(CFAR)方法对x_l进行主瓣干扰检测，以r_l为主瓣干扰标记变量，若检测判断该周期存在主瓣干扰，r_l＝1，反之r_l＝0，得到主瓣瞬态干扰识别矢量r：                       r＝[r₁ r₂ … r_l … r_L]^T同时将x_l中主瓣数据取出，形成主瓣干扰功率矢量x_m：xm=[|x1(N+12)|2|x2(N+12)|2···|xl(N+12)|2···|xL(N+12)|2]T]]>(5)计算r的和范数‖r‖₁并设置一门限值P，P由典型瞬态干扰长度与脉冲宽度综合决定，若‖r‖₁＝0，说明主瓣中没有干扰，直接估计数据相关矩阵：R=XH′′XH′′HHL]]>若‖r‖₁≤P，说明存在于主瓣中的干扰为瞬态干扰，将这些存在瞬态干扰的周期从数据中除去，得到不含主瓣瞬态干扰的干扰数据估计其相关矩阵R：R=XHC′′XHC′′HH(L-||r||l)]]>若‖r‖₁＞P，说明主瓣中存在非瞬态干扰，估计数据相关矩阵并对其进行对角加载以保证主瓣不畸变，加载量为主瓣干扰的平均功率r^Tx_m/L I，得到加载后相关矩阵R：R=XH′′XH′′HHL+rTxmLI]]>(6)计算自适应权值N×1维权值w：                          w＝αR^-1A^Ha(θ₀)其中，α为一标量，用于权值的归一化，a(θ₀)为系统主瓣导向矢量；(7)对数据加权，得到抑制干扰后1×(K-H)L数据y：y=wHXK′]]>(8)若‖r‖₁≤P，将y中对应r元素为1的相应周期的数据挖除：                y((i-1)(K-H)+1∶i(K-H))|_r(i)＝1＝0并对挖除数据进行补偿，得到不含干扰的数据，送后续处理进行相干积累，若‖r‖₁＞P或‖r‖₁＝0，不进行挖除，直接将y送后续相干处理。