CN115061099A - 一种雷达非平稳随队干扰抵消方法、装置和终端设备 - Google Patents

一种雷达非平稳随队干扰抵消方法、装置和终端设备 Download PDF

Info

Publication number
CN115061099A
CN115061099A CN202210894572.3A CN202210894572A CN115061099A CN 115061099 A CN115061099 A CN 115061099A CN 202210894572 A CN202210894572 A CN 202210894572A CN 115061099 A CN115061099 A CN 115061099A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
radar
interference
radar antenna
adaptive filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210894572.3A
Other languages
English (en)
Inventor
任波
于家伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Huacheng Microwave Technology Co ltd
Original Assignee
Nanjing Huacheng Microwave Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Huacheng Microwave Technology Co ltd filed Critical Nanjing Huacheng Microwave Technology Co ltd
Priority to CN202210894572.3A priority Critical patent/CN115061099A/zh
Publication of CN115061099A publication Critical patent/CN115061099A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/36—Means for anti-jamming, e.g. ECCM, i.e. electronic counter-counter measures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种雷达非平稳随队干扰抵消方法、装置和终端设备，所述方法包括：在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号；根据LMS算法，处理雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数；将雷达天线辅助阵元接收信号输入LMS自适应滤波器，以使LMS自适应滤波器输出随队干扰估计；从雷达天线主阵列波束形成信号中消除随队干扰估计。在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，本方法可以有效地消除主阵列波束形成信号中的随队干扰，从而实现雷达目标的检测。

Description

一种雷达非平稳随队干扰抵消方法、装置和终端设备
技术领域
本发明涉及雷达的抗干扰方法及抗干扰装置，具体为雷达非平稳随队干扰抵消方法、雷达非平稳随队干扰抵消方法的装置、终端设备和计算机可读存储介质。
背景技术
在雷达对抗中，随队干扰是一种常用的干扰方式，在该方式下，干扰机发射高功率随机信号对雷达实施功率压制，将目标回波信号淹没其中，使得雷达难以发现目标，而且，搭载干扰机的随队载机通常位于雷达天线的主瓣内，更增强了对雷达的干扰能力，导致雷达主阵列波束形成信号中存在随队干扰，从而也导致常用的副瓣干扰对消方法失效，进而雷达目标的检测也难以实现。因此，如何有效地消除随队干扰成为雷达反对抗领域必须解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供雷达非平稳随队干扰抵消方法及雷达非平稳随队干扰抵消方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质，在随队干扰是非平稳随机信号的情况下，本发明可以有效地消除主阵列波束形成信号中的随队干扰，从而实现雷达目标的检测。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种雷达非平稳随队干扰抵消方法，雷达非平稳随队干扰抵消方法包括以下步骤：
在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于所述雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号；
根据LMS算法，处理所述雷达天线主阵列波束形成信号和所述雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数；
将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计；
从所述雷达天线主阵列波束形成信号中消除所述随队干扰估计。
在某一个实施例中，所述在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于所述雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号，具体为：
建立雷达接收信号模型，在所述雷达接收信号模型中，所述雷达天线包括主阵列 和多个辅助阵元，所述主阵列包括
Figure 104028DEST_PATH_IMAGE001
个主阵元，设雷达观测空域中有
Figure 196748DEST_PATH_IMAGE002
个目标，这
Figure 934897DEST_PATH_IMAGE002
个目标都位于所述雷达天线的主瓣内，其中第一个目标向雷达方向辐射非平稳的随队 干扰，则所述主阵列的接收信号
Figure 704139DEST_PATH_IMAGE003
为：
Figure 894949DEST_PATH_IMAGE004
（1）
其中，
Figure 525782DEST_PATH_IMAGE005
为目标的总数，
Figure 384016DEST_PATH_IMAGE006
个主阵元的总数，
Figure 338808DEST_PATH_IMAGE007
为第
Figure 16914DEST_PATH_IMAGE008
个目标的回波信 号，
Figure 451437DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 164178DEST_PATH_IMAGE010
为第
Figure 275223DEST_PATH_IMAGE011
个目标回波信号的导向向量，
Figure 440625DEST_PATH_IMAGE012
为第一个目标 向雷达方向辐射的非平稳随队干扰，
Figure 537894DEST_PATH_IMAGE013
为所述主阵列的 噪声向量，上标T表示转置，
Figure 980508DEST_PATH_IMAGE014
表示离散时间；
对所述主阵列的接收信号
Figure 137819DEST_PATH_IMAGE015
进行波束形成，得到所述雷达天线主阵列波束形 成信号
Figure 915151DEST_PATH_IMAGE016
为：
Figure 816111DEST_PATH_IMAGE017
（2）
其中，
Figure 378811DEST_PATH_IMAGE018
为所述主阵列的导向向量，
Figure 707024DEST_PATH_IMAGE019
为波束形成后第
Figure 971652DEST_PATH_IMAGE008
个目标回波 信号的幅度，
Figure 410724DEST_PATH_IMAGE020
为第
Figure 562350DEST_PATH_IMAGE021
个目标的回波信号，
Figure 61465DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 816319DEST_PATH_IMAGE022
为 波束形成后的噪声信号，
Figure 59081DEST_PATH_IMAGE023
为波束形成后随队干扰的幅度，上标H表示共轭转 置；
基于第
Figure 596373DEST_PATH_IMAGE024
个目标的回波信号
Figure 266389DEST_PATH_IMAGE020
，获得多个所述辅助阵元的接收信号为
Figure 849817DEST_PATH_IMAGE025
：
Figure 20904DEST_PATH_IMAGE026
（3）
其中，
Figure 537336DEST_PATH_IMAGE027
为第
Figure 253619DEST_PATH_IMAGE008
个目标回波信号的相移项，
Figure 589923DEST_PATH_IMAGE028
为第
Figure 299122DEST_PATH_IMAGE008
个目标的回波 信号，
Figure 404481DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 291665DEST_PATH_IMAGE029
也是随队干扰的相移项，
Figure 380844DEST_PATH_IMAGE030
为所述辅助阵元的噪声信 号。
在某一个实施例中，所述根据LMS算法，处理所述雷达天线主阵列波束形成信号和所述雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数，具体为：
设LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数为
Figure 628155DEST_PATH_IMAGE031
Figure 119179DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 177265DEST_PATH_IMAGE033
为所述LMS自适应滤波器的阶数，将所述雷达天线辅助阵元接收信号
Figure 488160DEST_PATH_IMAGE034
输入所述 LMS自适应滤波器，则所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计
Figure 148949DEST_PATH_IMAGE035
为：
Figure 622043DEST_PATH_IMAGE036
（4）
其中，
Figure 975664DEST_PATH_IMAGE037
为所述LMS自适应滤波器的时变 单位脉冲响应向量，
Figure 649222DEST_PATH_IMAGE038
为多个所述辅助阵 元的接收信号向量；
基于LMS算法的均方误差最小化准则，得到：
Figure 379281DEST_PATH_IMAGE039
（5）
其中，
Figure 703952DEST_PATH_IMAGE040
表示最小化，
Figure 228474DEST_PATH_IMAGE041
表示数学期望；
求解式（5）得到递推形式的所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向量
Figure 389328DEST_PATH_IMAGE042
， 即：
Figure 657498DEST_PATH_IMAGE043
（6）
其中，时变单位脉冲响应向量
Figure 836676DEST_PATH_IMAGE044
的初始值
Figure 532099DEST_PATH_IMAGE045
，是一个
Figure 180249DEST_PATH_IMAGE046
维零向量，
Figure 252110DEST_PATH_IMAGE047
是收敛参数，满足条件
Figure 285794DEST_PATH_IMAGE048
,上标*表示共轭，
Figure 417699DEST_PATH_IMAGE049
表示
Figure 146620DEST_PATH_IMAGE050
的欧几里得范数。
在某一个实施例中，所述将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计，具体为：
将所述雷达天线辅助阵元接收信号
Figure 897538DEST_PATH_IMAGE051
输入所述LMS自适应滤波器，以使所述 LMS自适应滤波器输出随队干扰估计
Figure 661095DEST_PATH_IMAGE052
，然后结合所述雷达天线主阵列波 束形成信号
Figure 91464DEST_PATH_IMAGE053
，得到随队干扰抵消器输出信号
Figure 573261DEST_PATH_IMAGE054
为：
Figure 862291DEST_PATH_IMAGE055
（7）
其中，
Figure 745933DEST_PATH_IMAGE056
为所述随队干扰抵消器的输出信号，
Figure 78694DEST_PATH_IMAGE057
为所述雷达天线主阵列波 束形成信号，
Figure 47787DEST_PATH_IMAGE058
为随队干扰估计，
Figure 140508DEST_PATH_IMAGE059
为所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应 向量，
Figure 878657DEST_PATH_IMAGE038
为多个所述辅助阵元的接收信号 向量。
第二方面，本发明还提供了一种雷达非平稳随队干扰的抵消装置，雷达非平稳随队干扰的抵消装置包括：
信号获取模块，用于在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于所述雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号；
系数获取模块，处理所述雷达天线主阵列波束形成信号和所述雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数；
干扰估计输出模块，将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计；
随队干扰消除模块，用于将从所述雷达天线主阵列波束形成信号中消除所述随队干扰估计。
在某一个实施例中，所述信号获取模块包括第一信号获取子模块和第二信号获取子模块；
所述第一信号获取子模块，用于：
建立雷达接收信号模型，在所述雷达接收信号模型中，所述雷达天线包括主阵列 和多个辅助阵元，所述主阵列包括
Figure 647899DEST_PATH_IMAGE060
个主阵元，设雷达观测空域中有个
Figure 104288DEST_PATH_IMAGE061
目标，这
Figure 594175DEST_PATH_IMAGE061
个目标都位于所述雷达天线的主瓣内，其中第一个目标向雷达方向辐射非平稳的随队干 扰，则所述主阵列的接收信号
Figure 327776DEST_PATH_IMAGE062
为：
Figure 877706DEST_PATH_IMAGE063
（1）
其中，
Figure 946025DEST_PATH_IMAGE064
为目标的总数，
Figure 505183DEST_PATH_IMAGE060
个主阵元的总数，
Figure 93290DEST_PATH_IMAGE065
为第
Figure 814121DEST_PATH_IMAGE066
个目标的回波 信号，
Figure 360947DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 192637DEST_PATH_IMAGE067
为第
Figure 900830DEST_PATH_IMAGE066
个目标回波信号的导向向量，
Figure 58142DEST_PATH_IMAGE068
为第一个目标 向雷达方向辐射的非平稳随队干扰，
Figure 835474DEST_PATH_IMAGE013
为所述主阵列的 噪声向量，上标T表示转置，
Figure 736434DEST_PATH_IMAGE069
表示离散时间；
对所述主阵列的接收信号
Figure 299133DEST_PATH_IMAGE070
进行波束形成，得到所述雷达天线主阵列波束形 成信号
Figure 361767DEST_PATH_IMAGE071
为：
Figure 501761DEST_PATH_IMAGE072
（2）
其中，
Figure 65467DEST_PATH_IMAGE073
为所述主阵列的导向向量，
Figure 607307DEST_PATH_IMAGE074
为波束形成后第
Figure 981787DEST_PATH_IMAGE075
个目标回波 信号的幅度，
Figure 609078DEST_PATH_IMAGE076
为第
Figure 710895DEST_PATH_IMAGE075
个目标的回波信号，
Figure 107241DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 652623DEST_PATH_IMAGE077
为波束形成后的噪声信号，
Figure 767210DEST_PATH_IMAGE078
为波束形成后随队干扰的幅度，上标H表示共轭转 置；
所述第二信号获取子模块，用于基于第
Figure 941226DEST_PATH_IMAGE075
个目标的回波信号
Figure 192079DEST_PATH_IMAGE079
，获得所述 雷达天线辅助阵元的接收信号
Figure 767417DEST_PATH_IMAGE080
为：
Figure 244666DEST_PATH_IMAGE081
（3）
其中，
Figure 829231DEST_PATH_IMAGE082
为第
Figure 324803DEST_PATH_IMAGE075
个目标回波信号的相移项，
Figure 336622DEST_PATH_IMAGE083
为第
Figure 832325DEST_PATH_IMAGE075
个目标的回波信 号，
Figure 814056DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 39501DEST_PATH_IMAGE084
也是随队干扰的相移项，
Figure 363166DEST_PATH_IMAGE085
为所述辅助阵元的噪声信号。
在某一个实施例中，所述系数获取模块，具体用于：
设LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数为
Figure 674062DEST_PATH_IMAGE031
Figure 725064DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 70594DEST_PATH_IMAGE086
为所述LMS自适应滤波器的阶数，将所述雷达天线辅助阵元接收信号
Figure 299581DEST_PATH_IMAGE087
输入所述LMS自适应滤波器，则所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计
Figure 97773DEST_PATH_IMAGE088
为：
Figure 955395DEST_PATH_IMAGE089
（4）
其中，
Figure 155432DEST_PATH_IMAGE037
为所述LMS自适应滤波器的时变 单位脉冲响应向量，
Figure 555321DEST_PATH_IMAGE038
为多个所述辅助阵 元的接收信号向量；
基于LMS算法的均方误差最小化准则，得到：
Figure 575229DEST_PATH_IMAGE090
（5）
其中，
Figure 843400DEST_PATH_IMAGE091
表示最小化，
Figure 22577DEST_PATH_IMAGE092
表示数学期望；
求解式（5）得到递推形式的所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向量
Figure 983580DEST_PATH_IMAGE093
， 即：
Figure 631730DEST_PATH_IMAGE094
（6）
其中，时变单位脉冲响应向量
Figure 172433DEST_PATH_IMAGE095
的初始值
Figure 471696DEST_PATH_IMAGE096
，是一个
Figure 338021DEST_PATH_IMAGE097
维零向量，
Figure 473467DEST_PATH_IMAGE098
是一个收敛参数，满足条件
Figure 83440DEST_PATH_IMAGE099
,上标*表示共轭，
Figure 237210DEST_PATH_IMAGE100
表示
Figure 540015DEST_PATH_IMAGE101
的欧几里得 范数。
在某一个实施例中，所述干扰估计模块，具体用于：
将所述雷达天线辅助阵元接收信号
Figure 897178DEST_PATH_IMAGE102
输入所述LMS自适应滤波器，以使所述 LMS自适应滤波器输出随队干扰估计
Figure 45263DEST_PATH_IMAGE103
，然后结合所述雷达天线主阵列波 束形成信号
Figure 928905DEST_PATH_IMAGE104
，得到随队干扰抵消器输出信号
Figure 530175DEST_PATH_IMAGE105
为：
Figure 499268DEST_PATH_IMAGE106
（7）
其中，
Figure 326410DEST_PATH_IMAGE107
为所述随队干扰抵消器的输出信号，
Figure 189193DEST_PATH_IMAGE108
为所述雷达天线主阵列波 束形成信号，
Figure 958434DEST_PATH_IMAGE109
为随队干扰估计，
Figure 414824DEST_PATH_IMAGE110
为所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向 量，
Figure 45656DEST_PATH_IMAGE038
为多个所述辅助阵元的接收信号向 量。
第三方面，本发明还提供了一种终端设备，终端设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现所述的雷达非平稳随队干扰的LMS自适应抵消方法。
第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的雷达非平稳随队干扰的LMS自适应抵消方法。
与现有技术相比，本发明具有的有益之处是：
本发明提供了一种雷达非平稳随队干扰抵消方法，本方法在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，利用LMS算法求解随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数，然后得到随队干扰估计并将其从波束形成信号中消除，整个处理过程非常简洁，稳健性也比较高，从而可以有效地消除随队干扰，进而实现了雷达目标的检测。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种雷达非平稳随队干扰抵消方法的流程示意图；
图2为本发明随队干扰抵消器的原理图；
图3为天线主阵列波束形成信号；
图4为随队干扰抵消器输出信号；
图5是本发明某一实施例提供的一种雷达非平稳随队干扰抵消装置的结构示意图；
图6本发明提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1和图2，本发明提供了一种雷达非平稳随队干扰抵消方法，雷达非平稳随队干扰抵消方法，包括以下步骤：
S10、在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于所述雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号；
S20、根据LMS算法，处理所述雷达天线主阵列波束形成信号和所述雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数；
S30、将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计；
S40、从所述雷达天线主阵列波束形成信号中消除所述随队干扰估计。
在本实施例中，所述在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于所述雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号，具体为：
建立雷达接收信号模型，在所述雷达接收信号模型中，所述雷达天线包括主阵列 和多个辅助阵元，所述主阵列包括
Figure 638312DEST_PATH_IMAGE001
个主阵元，设雷达观测空域中有
Figure 188242DEST_PATH_IMAGE002
个目标，这
Figure 256561DEST_PATH_IMAGE002
个目标都位于所述雷达天线的主瓣内，其中第一个目标向雷达方向辐射非平稳的随队 干扰，则所述主阵列的接收信号
Figure 815718DEST_PATH_IMAGE003
为：
Figure 403825DEST_PATH_IMAGE004
（1）
其中，
Figure 124657DEST_PATH_IMAGE005
为目标的总数，
Figure 694920DEST_PATH_IMAGE006
个主阵元的总数，
Figure 792189DEST_PATH_IMAGE007
为第
Figure 500382DEST_PATH_IMAGE008
个目标的回波信 号，
Figure 126536DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 169447DEST_PATH_IMAGE010
为第
Figure 70407DEST_PATH_IMAGE011
个目标回波信号的导向向量，
Figure 367527DEST_PATH_IMAGE012
为第一个目标 向雷达方向辐射的非平稳随队干扰，
Figure 695740DEST_PATH_IMAGE013
为所述主阵列的 噪声向量，上标T表示转置，
Figure 960368DEST_PATH_IMAGE014
表示离散时间；
对所述主阵列的接收信号
Figure 665019DEST_PATH_IMAGE015
进行波束形成，得到所述雷达天线主阵列波束形 成信号
Figure 941280DEST_PATH_IMAGE016
为：
Figure 581339DEST_PATH_IMAGE111
（2）
其中，
Figure 943051DEST_PATH_IMAGE112
为所述主阵列的导向向量，
Figure 310447DEST_PATH_IMAGE113
为波束形成后第
Figure 706793DEST_PATH_IMAGE008
个目标回波信 号的幅度，
Figure 252175DEST_PATH_IMAGE020
为第
Figure 366762DEST_PATH_IMAGE024
个目标的回波信号，
Figure 275199DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 526052DEST_PATH_IMAGE022
为波束形成后的噪声信号，
Figure 242335DEST_PATH_IMAGE023
为波束形成后随队干扰的幅度，上标H表示共轭转 置；
基于第
Figure 844218DEST_PATH_IMAGE021
个目标的回波信号，获得多个所述辅助阵元的接收信号
Figure 553417DEST_PATH_IMAGE025
为：
Figure 924355DEST_PATH_IMAGE026
（3）
其中，
Figure 811540DEST_PATH_IMAGE027
为第
Figure 635140DEST_PATH_IMAGE021
个目标回波信号的相移项，
Figure 757816DEST_PATH_IMAGE028
为第
Figure 107895DEST_PATH_IMAGE008
个目标的回波 信号，
Figure 290615DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 742456DEST_PATH_IMAGE029
也是随队干扰的相移项，
Figure 668823DEST_PATH_IMAGE030
为所述辅助阵元的噪声信 号。
请参阅图2，由图2得知随队干扰抵消器的原理。在本实施例中，所述根据LMS算法，处理所述雷达天线主阵列波束形成信号和所述雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数，具体为：
设LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数为
Figure 873409DEST_PATH_IMAGE031
Figure 492609DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 900588DEST_PATH_IMAGE033
为所述LMS自适应滤波器的阶数，将所述雷达天线辅助阵元接收信号
Figure 630646DEST_PATH_IMAGE034
输入所述 LMS自适应滤波器，则所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计
Figure 692668DEST_PATH_IMAGE035
为：
Figure 482769DEST_PATH_IMAGE036
（4）
其中，
Figure 643623DEST_PATH_IMAGE037
为所述LMS自适应滤波器的时变 单位脉冲响应向量，
Figure 911793DEST_PATH_IMAGE038
为多个所述辅助阵 元的接收信号向量；
基于LMS算法的均方误差最小化准则，得到：
Figure 90971DEST_PATH_IMAGE039
（5）
其中，
Figure 786394DEST_PATH_IMAGE040
表示最小化，
Figure 293599DEST_PATH_IMAGE041
表示数学期望；
求解式（5）得到递推形式的所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向量
Figure 240827DEST_PATH_IMAGE042
， 即：
Figure 415456DEST_PATH_IMAGE043
（6）
其中，时变单位脉冲响应向量
Figure 406415DEST_PATH_IMAGE044
的初始值
Figure 666495DEST_PATH_IMAGE045
，是一个
Figure 886255DEST_PATH_IMAGE046
维零向量，
Figure 180970DEST_PATH_IMAGE047
是收敛参数，满足条件
Figure 77250DEST_PATH_IMAGE048
,上标*表示共轭，
Figure 824627DEST_PATH_IMAGE049
表示
Figure 113657DEST_PATH_IMAGE050
的欧几里得范数。
在本实施例中，所述将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计，具体为：
将所述雷达天线辅助阵元接收信号
Figure 997299DEST_PATH_IMAGE051
输入所述LMS自适应滤波器，以使所述 LMS自适应滤波器输出随队干扰估计
Figure 598569DEST_PATH_IMAGE052
，然后结合所述雷达天线主阵列波 束形成信号
Figure 567662DEST_PATH_IMAGE053
，得到随队干扰抵消器输出信号
Figure 253858DEST_PATH_IMAGE054
为：
Figure 132953DEST_PATH_IMAGE055
（7）
其中，
Figure 511981DEST_PATH_IMAGE056
为所述随队干扰抵消器的输出信号，
Figure 93004DEST_PATH_IMAGE057
为所述雷达天线主阵列波 束形成信号，
Figure 848471DEST_PATH_IMAGE058
为随队干扰估计，
Figure 582071DEST_PATH_IMAGE059
为所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应 向量，
Figure 397581DEST_PATH_IMAGE038
为多个所述辅助阵元的接收信号 向量。
具体地，此时，所述随队干扰抵消器输出信号
Figure 200321DEST_PATH_IMAGE114
中第一个目标回波信号和随 队干扰被消除，只剩下其他
Figure 493899DEST_PATH_IMAGE115
个目标回波信号和噪声。
与现有技术相比，本方法具有的有益之处是：
本方法提供了一种雷达非平稳随队干扰抵消方法，本方法在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，利用LMS算法求解随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数，然后得到随队干扰估计并将其从波束形成信号中消除，整个处理过程非常简洁，稳健性也比较高，从而可以有效地消除随队干扰，进而实现了雷达目标的检测。
本发明的雷达非平稳随队干扰的LMS自适应抵消方法进行仿真，通过仿真实例来验证干扰抵消器的性能。
雷达天线主阵列是由
Figure 82006DEST_PATH_IMAGE116
个阵元组成的均匀线阵，阵元间距为半波长，波束形成采 用主副比为
Figure 68416DEST_PATH_IMAGE117
的泰勒窗，波束指向为阵列法向。雷达发射线性调频信号，时宽为
Figure 624032DEST_PATH_IMAGE118
，带宽为
Figure 721301DEST_PATH_IMAGE119
。雷达脉冲重复周期为
Figure 163914DEST_PATH_IMAGE120
。随队干扰采用非平稳的压制性射频噪声干 扰，其压制系数在
Figure 55647DEST_PATH_IMAGE121
周期内均匀地从
Figure 973924DEST_PATH_IMAGE122
增加到
Figure 725150DEST_PATH_IMAGE123
。天线主阵列各阵元、辅助阵 元中的信噪比均为
Figure 412483DEST_PATH_IMAGE124
。假设天线主瓣中有两个飞机目标，第一个目标位于天线阵列法向 上，配置了随队压制式干扰机，向雷达方向辐射非平稳射频噪声干扰，第二个目标在其后方
Figure 616063DEST_PATH_IMAGE125
个距离点处，并且偏离阵列法向
Figure 756057DEST_PATH_IMAGE126
个波束宽度。
在进行干扰抵消处理之前，随队干扰有效地压制了两个目标回波信号，如图3所 示，虽然图3中对主阵列波束形成信号进行了脉冲压缩处理，处理增益为
Figure 585341DEST_PATH_IMAGE127
，但是两个 目标仍然完全淹没在干扰之中，因此雷达探测不到它们。对该主阵列波束形成信号首先采 用非平稳随队干扰的LMS自适应抵消方法进行干扰抵消，得到随队干扰抵消器输出信号，然 后进行脉冲压缩处理，结果如图4所示，可见非平稳随队干扰被有效地抵消，同时第一个目 标回波信号也被抵消了，只剩下第二个目标回波信号（如图4中的目标2），该信号得到了增 强，信干噪比变为
Figure 127181DEST_PATH_IMAGE128
，由不能检测变成了可以检测，与所期望的结果一样，因此本发明 的随队干扰抵消器具有良好的干扰抵消性能。
请参阅图5，本发明实施例还提供一种雷达非平稳随队干扰抵消装置100，该装置100包括信号获取模块110、系数获取模块120、干扰估计输出模块130和随队干扰消除模块140。
信号获取模块110，用于在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于所述雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号；
系数获取模块120，根据LMS算法，处理所述雷达天线主阵列波束形成信号和所述雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数；
干扰估计输出模块130，将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计；
随队干扰消除模块140，用于将从所述雷达天线主阵列波束形成信号中消除所述随队干扰估计。
关于雷达非平稳随队干扰抵消装置100的具体限定可以参见上文中对于雷达非平稳随队干扰抵消方法的限定，在此不再赘述。上述雷达非平稳随队干扰抵消装置100中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在本实施例中，所述信号获取模块110包括第一信号获取子模块和第二信号获取子模块；
所述第一信号获取子模块，用于：
建立雷达接收信号模型，在所述雷达接收信号模型中，所述雷达天线包括主阵列 和多个辅助阵元，所述主阵列包括
Figure 501662DEST_PATH_IMAGE060
个主阵元，设雷达观测空域中有个
Figure 128952DEST_PATH_IMAGE061
目标，这
Figure 965190DEST_PATH_IMAGE061
个目标都位于所述雷达天线的主瓣内，其中第一个目标向雷达方向辐射非平稳的随队干 扰，则所述主阵列的接收信号
Figure 627116DEST_PATH_IMAGE062
为：
Figure 172498DEST_PATH_IMAGE063
（1）
其中，
Figure 287084DEST_PATH_IMAGE064
为目标的总数，
Figure 192592DEST_PATH_IMAGE060
个主阵元的总数，
Figure 709024DEST_PATH_IMAGE065
为第
Figure 425307DEST_PATH_IMAGE066
个目标的回波 信号，
Figure 761611DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 346176DEST_PATH_IMAGE067
为第
Figure 844678DEST_PATH_IMAGE066
个目标回波信号的导向向量，
Figure 856496DEST_PATH_IMAGE068
为第一个目标 向雷达方向辐射的非平稳随队干扰，
Figure 555462DEST_PATH_IMAGE013
为所述主阵列的 噪声向量，上标T表示转置，
Figure 943718DEST_PATH_IMAGE069
表示离散时间；
对所述主阵列的接收信号
Figure 293797DEST_PATH_IMAGE070
进行波束形成，得到所述雷达天线主阵列波束形 成信号
Figure 210937DEST_PATH_IMAGE071
为：
Figure 662778DEST_PATH_IMAGE072
（2）
其中，
Figure 589146DEST_PATH_IMAGE073
为所述主阵列的导向向量，
Figure 793731DEST_PATH_IMAGE074
为波束形成后第
Figure 412931DEST_PATH_IMAGE075
个目标回波 信号的幅度，
Figure 86489DEST_PATH_IMAGE076
为第
Figure 550969DEST_PATH_IMAGE075
个目标的回波信号，
Figure 875640DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 400162DEST_PATH_IMAGE077
为波束形成后的噪声信号，
Figure 420070DEST_PATH_IMAGE078
为波束形成后随队干扰的幅度，上标H表示共轭转 置；
所述第二信号获取子模块，用于基于第
Figure 829186DEST_PATH_IMAGE075
个目标的回波信号
Figure 883730DEST_PATH_IMAGE079
，获得所述 雷达天线辅助阵元的接收信号
Figure 706717DEST_PATH_IMAGE080
为：
Figure 213922DEST_PATH_IMAGE081
（3）
其中，
Figure 426728DEST_PATH_IMAGE082
为第
Figure 70199DEST_PATH_IMAGE075
个目标回波信号的相移项，
Figure 326737DEST_PATH_IMAGE083
为第
Figure 321238DEST_PATH_IMAGE075
个目标的回波信 号，
Figure 72156DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 101292DEST_PATH_IMAGE084
也是随队干扰的相移项，
Figure 263152DEST_PATH_IMAGE085
为所述辅助阵元的噪声信号。
在本实施例中，所述系数获取模块120，具体用于：
设LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数为
Figure 744949DEST_PATH_IMAGE031
Figure 158613DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 917621DEST_PATH_IMAGE086
为所述LMS自适应滤波器的阶数，将所述雷达天线辅助阵元接收信号
Figure 125749DEST_PATH_IMAGE087
输入所述 LMS自适应滤波器，则所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计
Figure 219476DEST_PATH_IMAGE088
为：
Figure 436830DEST_PATH_IMAGE089
（4）
其中，
Figure 50345DEST_PATH_IMAGE037
为所述LMS自适应滤波器的时变 单位脉冲响应向量，
Figure 429374DEST_PATH_IMAGE038
为多个所述辅助阵 元的接收信号向量；
基于LMS算法的均方误差最小化准则，得到：
Figure 278906DEST_PATH_IMAGE090
（5）
其中，
Figure 768793DEST_PATH_IMAGE091
表示最小化，
Figure 502394DEST_PATH_IMAGE092
表示数学期望；
求解式（5）得到递推形式的所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向量
Figure 317903DEST_PATH_IMAGE093
， 即：
Figure 120643DEST_PATH_IMAGE094
（6）
其中，时变单位脉冲响应向量
Figure 679800DEST_PATH_IMAGE095
的初始值
Figure 267908DEST_PATH_IMAGE096
，是一个
Figure 988739DEST_PATH_IMAGE097
维零向量，
Figure 419720DEST_PATH_IMAGE098
是一个收敛参数，满足条件
Figure 641623DEST_PATH_IMAGE099
,上标*表示共轭，
Figure 208871DEST_PATH_IMAGE100
表示
Figure 241549DEST_PATH_IMAGE101
的欧几里得 范数。
在本实施例中，所述系数获取模块130，具体用于：
将所述雷达天线辅助阵元接收信号
Figure 894247DEST_PATH_IMAGE102
输入所述LMS自适应滤波器，以使所述 LMS自适应滤波器输出随队干扰估计
Figure 919841DEST_PATH_IMAGE103
，然后结合所述雷达天线主阵列波 束形成信号
Figure 607174DEST_PATH_IMAGE104
，得到随队干扰抵消器输出信号
Figure 545174DEST_PATH_IMAGE105
为：
Figure 685168DEST_PATH_IMAGE106
（7）
其中，
Figure 263522DEST_PATH_IMAGE107
为所述随队干扰抵消器的输出信号，
Figure 805362DEST_PATH_IMAGE108
为所述雷达天线主阵列波 束形成信号，
Figure 179843DEST_PATH_IMAGE109
为随队干扰估计，
Figure 807133DEST_PATH_IMAGE110
为所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向 量，
Figure 784316DEST_PATH_IMAGE038
为多个所述辅助阵元的接收信号向 量。
请参阅图6，本发明实施例还提供一种终端设备，包括一个或多个处理器和存储器。存储器与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述任意一个实施例所述的雷达非平稳随队干扰抵消方法。
处理器用于控制该终端设备的整体操作，以完成上述的一种雷达非平稳随队干扰抵消装置100的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该终端设备的操作，这些数据例如可以包括用于在该终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
在一示例性实施例中，终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific 1ntegrated Circuit，简称AS1C) 、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP) 、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD) 、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array ，简称FPGA) 、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的雷达非平稳随队干扰抵消方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
在另一示例性实施例中，还提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一个实施例所述的雷达非平稳随队干扰抵消方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器，上述程序指令可由终端设备的处理器执行以完成上述的雷达非平稳随队干扰抵消方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种雷达非平稳随队干扰抵消方法，其特征在于，包括以下步骤：
在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于所述雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号；
根据LMS算法，处理所述雷达天线主阵列波束形成信号和所述雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数；
将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计；
从所述雷达天线主阵列波束形成信号中消除所述随队干扰估计。
2.根据权利要求1所述的一种雷达非平稳随队干扰抵消方法，其特征在于，所述在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于所述雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号，具体为：
建立雷达接收信号模型，在所述雷达接收信号模型中，所述雷达天线包括主阵列和多 个辅助阵元，所述主阵列包括
Figure DEST_PATH_IMAGE001
个主阵元，设雷达观测空域中有
Figure 323988DEST_PATH_IMAGE002
个目标，这
Figure 994004DEST_PATH_IMAGE002
个 目标都位于所述雷达天线的主瓣内，其中第一个目标向雷达方向辐射非平稳的随队干扰， 则所述主阵列的接收信号
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为：
Figure 233224DEST_PATH_IMAGE004
（1）
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
为目标的总数，
Figure 686203DEST_PATH_IMAGE006
个主阵元的总数，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为第
Figure 858427DEST_PATH_IMAGE008
个目标的回波信号，
Figure DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 105868DEST_PATH_IMAGE010
为第
Figure DEST_PATH_IMAGE011
个目标回波信号的导向向量，
Figure 100894DEST_PATH_IMAGE012
为第一个目标向 雷达方向辐射的非平稳随队干扰，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
为所述主阵列的噪 声向量，上标T表示转置，
Figure 826404DEST_PATH_IMAGE014
表示离散时间；
对所述主阵列的接收信号
Figure DEST_PATH_IMAGE015
进行波束形成，得到所述雷达天线主阵列波束形成信 号
Figure 853135DEST_PATH_IMAGE016
为：
Figure 864953DEST_PATH_IMAGE017
（2）
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE018
为所述主阵列的导向向量，
Figure 360657DEST_PATH_IMAGE019
为波束形成后第
Figure 342388DEST_PATH_IMAGE008
个目标回波信 号的幅度，
Figure DEST_PATH_IMAGE020
为第
Figure 239937DEST_PATH_IMAGE021
个目标的回波信号，
Figure 422657DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure DEST_PATH_IMAGE022
为波束形成后的噪声信号，
Figure 389345DEST_PATH_IMAGE023
为波束形成后随队干扰的幅度，上标H表示共轭转 置；
基于第
Figure 191078DEST_PATH_IMAGE021
个目标的回波信号
Figure 536609DEST_PATH_IMAGE024
，获得多个所述辅助阵元的接收信号
Figure DEST_PATH_IMAGE025
为：
Figure 537233DEST_PATH_IMAGE026
（3）
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE027
为第
Figure 476370DEST_PATH_IMAGE021
个目标回波信号的相移项，
Figure 206429DEST_PATH_IMAGE028
为第
Figure 265521DEST_PATH_IMAGE008
个目标的回波信号，
Figure 790043DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure DEST_PATH_IMAGE029
也是随队干扰的相移项，
Figure 482055DEST_PATH_IMAGE030
为所述辅助阵元的噪声信号。
3.根据权利要求2所述的一种雷达非平稳随队干扰抵消方法，其特征在于，所述根据LMS算法，处理所述雷达天线主阵列波束形成信号和所述雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数，具体为：
设LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数为
Figure 140439DEST_PATH_IMAGE031
Figure 194982DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 765772DEST_PATH_IMAGE033
为所述LMS自适应滤波器的阶数，将所述雷达天线辅助阵元接收信号
Figure DEST_PATH_IMAGE034
输入所述 LMS自适应滤波器，则所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计
Figure 194348DEST_PATH_IMAGE035
为：
Figure DEST_PATH_IMAGE036
（4）
其中，
Figure 531789DEST_PATH_IMAGE037
为所述LMS自适应滤波器的时变单位 脉冲响应向量，
Figure 316205DEST_PATH_IMAGE038
为多个所述辅助阵元的 接收信号向量；
基于LMS算法的均方误差最小化准则，得到：
Figure 448109DEST_PATH_IMAGE039
（5）
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE040
表示最小化，
Figure 101332DEST_PATH_IMAGE041
表示数学期望；
求解式（5）得到递推形式的所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向量
Figure DEST_PATH_IMAGE042
，即：
Figure 117830DEST_PATH_IMAGE043
（6）
其中，时变单位脉冲响应向量
Figure 6020DEST_PATH_IMAGE044
的初始值
Figure 308825DEST_PATH_IMAGE045
，是一个
Figure 665989DEST_PATH_IMAGE046
维零向量，
Figure 79652DEST_PATH_IMAGE047
是收 敛参数，满足条件
Figure 87928DEST_PATH_IMAGE048
,上标*表示共轭，
Figure 296056DEST_PATH_IMAGE049
表示
Figure 265149DEST_PATH_IMAGE050
的欧几里得范数。
4.根据权利要求3所述的一种雷达非平稳随队干扰抵消方法，其特征在于，所述将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计，具体为：
将所述雷达天线辅助阵元接收信号
Figure 357870DEST_PATH_IMAGE051
输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自 适应滤波器输出随队干扰估计
Figure 96019DEST_PATH_IMAGE052
，然后结合所述雷达天线主阵列波束形成 信号
Figure 865260DEST_PATH_IMAGE053
，得到随队干扰抵消器输出信号
Figure 321650DEST_PATH_IMAGE054
为：
Figure 952482DEST_PATH_IMAGE055
（7）
其中，
Figure 810717DEST_PATH_IMAGE056
为所述随队干扰抵消器的输出信号，
Figure 488210DEST_PATH_IMAGE057
为所述雷达天线主阵列波束形 成信号，
Figure 166316DEST_PATH_IMAGE058
为随队干扰估计，
Figure 600840DEST_PATH_IMAGE059
为所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向量，
Figure 313581DEST_PATH_IMAGE038
为多个所述辅助阵元的接收信号向量。
5.一种雷达非平稳随队干扰抵消装置，其特征在于，包括：
信号获取模块，用于在检测到随队干扰为非平稳随机信号时，建立雷达接收信号模型，基于所述雷达接收信号模型得到雷达天线主阵列波束形成信号和雷达天线辅助阵元接收信号；
系数获取模块，用于根据LMS算法，处理所述雷达天线主阵列波束形成信号和所述雷达天线辅助阵元接收信号，得到随队干扰抵消器中的LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数；
干扰估计输出模块，用于将所述雷达天线辅助阵元接收信号输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计；
随队干扰消除模块，用于将从所述雷达天线主阵列波束形成信号中消除所述随队干扰估计。
6.根据权利要求5所述的一种雷达非平稳随队干扰抵消装置，其特征在于，所述信号获取模块包括第一信号获取子模块和第二信号获取子模块；
所述第一信号获取子模块，用于：
建立雷达接收信号模型，在所述雷达接收信号模型中，所述雷达天线包括主阵列和多 个辅助阵元，所述主阵列包括
Figure 424625DEST_PATH_IMAGE060
个主阵元，设雷达观测空域中有个
Figure 590027DEST_PATH_IMAGE061
目标，这
Figure 562663DEST_PATH_IMAGE061
个目 标都位于所述雷达天线的主瓣内，其中第一个目标向雷达方向辐射非平稳的随队干扰，则 所述主阵列的接收信号
Figure 395489DEST_PATH_IMAGE062
为：
Figure 677435DEST_PATH_IMAGE063
（1）
其中，
Figure 64554DEST_PATH_IMAGE064
为目标的总数，
Figure 965514DEST_PATH_IMAGE060
个主阵元的总数，
Figure 793793DEST_PATH_IMAGE065
为第
Figure 246640DEST_PATH_IMAGE066
个目标的回波信号，
Figure 386634DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 560126DEST_PATH_IMAGE067
为第
Figure 977332DEST_PATH_IMAGE066
个目标回波信号的导向向量，
Figure 476447DEST_PATH_IMAGE068
为第一个目标向雷 达方向辐射的非平稳随队干扰，
Figure 231301DEST_PATH_IMAGE013
为所述主阵列的噪声 向量，上标T表示转置，
Figure 474063DEST_PATH_IMAGE069
表示离散时间；
对所述主阵列的接收信号
Figure 745776DEST_PATH_IMAGE070
进行波束形成，得到所述雷达天线主阵列波束形成信 号
Figure 150212DEST_PATH_IMAGE071
为：
Figure 389432DEST_PATH_IMAGE072
（2）
其中，
Figure 435886DEST_PATH_IMAGE073
为所述主阵列的导向向量，
Figure 562105DEST_PATH_IMAGE074
为波束形成后第
Figure 403022DEST_PATH_IMAGE075
个目标回波 信号的幅度，
Figure 129538DEST_PATH_IMAGE076
为第
Figure 714103DEST_PATH_IMAGE075
个目标的回波信号，
Figure 819463DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 706647DEST_PATH_IMAGE077
为波束形成后的噪声信号，
Figure 795826DEST_PATH_IMAGE078
为波束形成后随队干扰的幅度，上标H表示共轭转 置；
所述第二信号获取子模块，用于基于第
Figure 43137DEST_PATH_IMAGE075
个目标的回波信号
Figure 268582DEST_PATH_IMAGE079
，获得所述雷达 天线辅助阵元的接收信号
Figure 592247DEST_PATH_IMAGE080
为：
Figure 637563DEST_PATH_IMAGE081
（3）
其中，
Figure 703213DEST_PATH_IMAGE082
为第
Figure 48744DEST_PATH_IMAGE075
个目标回波信号的相移项，
Figure 277731DEST_PATH_IMAGE083
为第
Figure 75923DEST_PATH_IMAGE075
个目标的回波信号，
Figure 930615DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 130652DEST_PATH_IMAGE084
也是随队干扰的相移项，
Figure 530541DEST_PATH_IMAGE085
为所述辅助阵元的噪声信号。
7.根据权利要求6所述的一种雷达非平稳随队干扰抵消装置，其特征在于，所述系数获取模块，具体用于：
设LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应系数为
Figure 816028DEST_PATH_IMAGE031
Figure 818619DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 997797DEST_PATH_IMAGE086
为所述LMS自适应滤波器的阶数，将所述雷达天线辅助阵元接收信号
Figure 958800DEST_PATH_IMAGE087
输入所述 LMS自适应滤波器，则所述LMS自适应滤波器输出随队干扰估计
Figure 606950DEST_PATH_IMAGE088
为：
Figure 413232DEST_PATH_IMAGE089
（4）
其中，
Figure 712495DEST_PATH_IMAGE037
为所述LMS自适应滤波器的时变单位 脉冲响应向量，
Figure 578820DEST_PATH_IMAGE038
为多个所述辅助阵元的 接收信号向量；
基于LMS算法的均方误差最小化准则，得到：
Figure 714266DEST_PATH_IMAGE090
（5）
其中，
Figure 324239DEST_PATH_IMAGE091
表示最小化，
Figure 480938DEST_PATH_IMAGE092
表示数学期望；
求解式（5）得到递推形式的所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向量
Figure 518165DEST_PATH_IMAGE093
，即：
Figure 875328DEST_PATH_IMAGE094
（6）
其中，时变单位脉冲响应向量
Figure 944784DEST_PATH_IMAGE095
的初始值
Figure 828426DEST_PATH_IMAGE096
，是一个
Figure 177499DEST_PATH_IMAGE097
维零向量，
Figure 146592DEST_PATH_IMAGE098
是一个 收敛参数，满足条件
Figure 223001DEST_PATH_IMAGE099
,上标*表示共轭，
Figure 226729DEST_PATH_IMAGE100
表示
Figure 605758DEST_PATH_IMAGE101
的欧几里得范数。
8.根据权利要求7述的一种雷达非平稳随队干扰抵消装置，其特征在于，所述干扰估计模块，具体用于：
将所述雷达天线辅助阵元接收信号
Figure 203093DEST_PATH_IMAGE102
输入所述LMS自适应滤波器，以使所述LMS自 适应滤波器输出随队干扰估计
Figure 83193DEST_PATH_IMAGE103
，然后结合所述雷达天线主阵列波束形 成信号
Figure 410269DEST_PATH_IMAGE104
，得到随队干扰抵消器输出信号
Figure 225778DEST_PATH_IMAGE105
为：
Figure 44830DEST_PATH_IMAGE106
（7）
其中，
Figure 603987DEST_PATH_IMAGE107
为所述随队干扰抵消器的输出信号，
Figure 444292DEST_PATH_IMAGE108
为所述雷达天线主阵列波束形 成信号，
Figure 165123DEST_PATH_IMAGE109
为随队干扰估计，
Figure 205891DEST_PATH_IMAGE110
为所述LMS自适应滤波器的时变单位脉冲响应向量，
Figure 303160DEST_PATH_IMAGE038
为多个所述辅助阵元的接收信号向量。
9.一种终端设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至4任一项所述的雷达非平稳随队干扰抵消方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，
所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的雷达非平稳随队干扰抵消方法。
CN202210894572.3A 2022-07-28 2022-07-28 一种雷达非平稳随队干扰抵消方法、装置和终端设备 Pending CN115061099A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210894572.3A CN115061099A (zh) 2022-07-28 2022-07-28 一种雷达非平稳随队干扰抵消方法、装置和终端设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210894572.3A CN115061099A (zh) 2022-07-28 2022-07-28 一种雷达非平稳随队干扰抵消方法、装置和终端设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115061099A true CN115061099A (zh) 2022-09-16

Family

ID=83205976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210894572.3A Pending CN115061099A (zh) 2022-07-28 2022-07-28 一种雷达非平稳随队干扰抵消方法、装置和终端设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115061099A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117849726A (zh) * 2024-03-07 2024-04-09 清华大学 基于多波束成形的雷达干扰方法、装置、设备及介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101226236A (zh) * 2007-12-18 2008-07-23 西安电子科技大学 基于旁瓣约束的天波超视距雷达自适应干扰抑制方法
CN103728597A (zh) * 2014-01-16 2014-04-16 西安电子科技大学 基于辅助阵列的网络化雷达抑制压制式主瓣干扰方法
CN103728594A (zh) * 2013-12-31 2014-04-16 北京理工大学 基于多通道nlms的外辐射源雷达海杂波干扰抑制方法
CN111044979A (zh) * 2019-12-13 2020-04-21 电子科技大学 一种基于盲源分离的主瓣干扰对消与目标角度估计方法
CN113325375A (zh) * 2021-05-25 2021-08-31 哈尔滨工程大学 一种基于深度神经网络的自适应对消方法
CN113917421A (zh) * 2021-09-08 2022-01-11 北京理工大学 一种基于级联lms滤波器的分布式雷达主瓣干扰抑制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101226236A (zh) * 2007-12-18 2008-07-23 西安电子科技大学 基于旁瓣约束的天波超视距雷达自适应干扰抑制方法
CN103728594A (zh) * 2013-12-31 2014-04-16 北京理工大学 基于多通道nlms的外辐射源雷达海杂波干扰抑制方法
CN103728597A (zh) * 2014-01-16 2014-04-16 西安电子科技大学 基于辅助阵列的网络化雷达抑制压制式主瓣干扰方法
CN111044979A (zh) * 2019-12-13 2020-04-21 电子科技大学 一种基于盲源分离的主瓣干扰对消与目标角度估计方法
CN113325375A (zh) * 2021-05-25 2021-08-31 哈尔滨工程大学 一种基于深度神经网络的自适应对消方法
CN113917421A (zh) * 2021-09-08 2022-01-11 北京理工大学 一种基于级联lms滤波器的分布式雷达主瓣干扰抑制方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘子威: "雷达稳健非平稳干扰抑制方法研究", 《中国博士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *
夏晓: "自适应滤波器中LMS算法的研究及应用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *
潘仲明 编著: "《随机信号分析与最优估计理论》", 31 January 2012 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117849726A (zh) * 2024-03-07 2024-04-09 清华大学 基于多波束成形的雷达干扰方法、装置、设备及介质
CN117849726B (zh) * 2024-03-07 2024-06-11 清华大学 基于多波束成形的雷达干扰方法、装置、设备及介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2088449B1 (en) Side lobe suppression
Fa et al. Reduced-rank STAP schemes for airborne radar based on switched joint interpolation, decimation and filtering algorithm
US20050147258A1 (en) Method for adjusting adaptation control of adaptive interference canceller
CN103984676A (zh) 一种基于协方差矩阵重构的正交投影自适应波束形成方法
CN113075698B (zh) 卫星导航接收机中欺骗式干扰抑制方法
Li et al. MIMO radar capability on powerful jammers suppression
CN115061099A (zh) 一种雷达非平稳随队干扰抵消方法、装置和终端设备
Zou et al. A robust algorithm for linearly constrained adaptive beamforming
CN110208757B (zh) 一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成方法及装置
US10714828B2 (en) Microwave analog cancellation for in-aperture simultaneous transmit and receive
CN115061098A (zh) 雷达远距离支援干扰和随队干扰的抑制方法
CN106054142B (zh) 一种机载多输入多输出雷达主瓣灵巧干扰抑制方法及系统
CN107728132B (zh) 一种改善干扰阻塞算法输出信噪比的方法
Ma et al. Passive direction-of-arrival estimation under high noise and strong interference condition for volumetric array
Farina et al. Evaluation of sidelobe-canceller performance
Farina et al. Comparison between LS and TLS in adaptive processing for radar systems
JP3799421B2 (ja) レーダ装置
Anjitha Fpga implementation of beamforming algorithm for terrestrial radar application
CN118859131A (zh) 一种全极化mimo雷达主瓣干扰抑制方法、装置及设备
Atrouz et al. An effective jammers cancellation by means of a rectangular array antenna and a sequential block LMS algorithm: Case of mobile sources
Liu et al. Robust adaptive beamforming against the array pointing error
Priyanka et al. Sidelobe canceller system for phased array radar
Lin et al. Low-Sidelobe Robust Adaptive Digital Beamforming Under Single Snapshot
Abramovich et al. Markov model for convergence analysis of the adaptive Kronecker MIMO OTH radar beamformer
JPH0441789B2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220916

RJ01 Rejection of invention patent application after publication