[发明专利]基于正交匹配追踪的多基地声呐系统直达波干扰抑制方法

摘要

本发明属于多基地声纳探测系统直达波抑制领域，具体涉及一种基于正交匹配追踪的多基地声呐系统直达波干扰抑制方法。针对干扰导向方向大致范围已知，但不能准确确定情况下的直到波干扰抑制问题，本发明提出了一种基于正交匹配追踪的直达波干扰抑制方法，通过在干扰范围内重构干扰信号，然后从原始信号中减除重构的干扰信号，实现直达波干扰抑制的目的。本发明的有优点在于：一方面避免传统零点抑制波束形成方法对零点方位敏感的缺陷，对干扰方向的波动表现出很好的宽容性，提高了阵列输出新干燥比及抗导向矢量角度失配的能力；另一方面，剪除干扰后所得的信号仍是多通道信号，有利于后续的目标检测、方位估计和定位等处理。

主权项

1.基于正交匹配追踪的多基地声呐系统直达波干扰抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：已知水平空间中有K_I个干扰目标源，如果声场中只有一个发射源，则K_I＝1，将空间划分为直达波干扰区域和目标回波区域，分别用Θ_I和Θ_S表示，其中Θ_I∪Θ_S＝[‑π,π]且Θ_I∩Θ_S＝φ，φ表示空集；步骤2：将直达波干扰区域Θ_I分成等间隔的K个方向，对应的离散方向角度为Θ＝{θ_k|k＝1,2,…K,θ_k∈Θ_I}；步骤3：在Θ上构建字典库，即：G＝{g_k|g_k＝a(θ_k)/||a(θ_k)||,θ_k∈Θ,k＝1,2,...,K}其中a(θ_k)表示阵列θ_k方向矢量，a(θ_k)∈R^M，M为多基地声呐阵阵元数，g_k表示单位方向矢量；步骤4：初始化方向矢量索引集合Ι＝φ，初始化G_I＝φ，迭代变量i＝0；步骤5：令多基地声呐阵输出的多通道时域信号为x(t)，其中包含直达波、回波信号和噪声，且直达波干扰和回波不在同一个方向上；步骤6：令r(t)＝x(t)，r(t)表示残差信号；步骤7：在字典库G进行搜索,找到与残差信号r(t)最相关的方向矢量对应的索引k_i,即：步骤8：将相关性最强的方向矢量对应的索引k_i加入到方向矢量索引集合中，并将对应的方向矢量加入到集合G_I中，即：步骤9：将阵列输出的信号x(t)向子空间G_I进行正交投影，投影系数为：α_I＝arg min||x‑G_Iα_i||₂步骤10：更新残差信号r＝x‑G_Iα_ii＝i+1步骤11：如果迭代变量i>K_I，则结束上述迭代过程，进入步骤12，否则转到步骤7；步骤12：令y＝r，y就是去掉直达波相干干扰后的信号。