一种采用盲源分离的外辐射源雷达直达波恢复方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN105785331B(45)授权公告日2018.05.29(21)申请号201610120942.2(56)对比文件(22)申请日2016.03.02US2013/0321199A1,2013.12.05,CA2341198A1,2000.03.09,(65)同一申请的已公布的文献号JP特表2004-531701A,2004.10.14,申请公布号CN105785331AWO2007/136610A2,2007.11.29,(43)申请公布日2016.07.20CN103926570A,2014.07.16,(73)专利权人河海大学李辉等.非合作双基地雷达中直达波信号的地址210024江苏省南京市鼓楼区西康路1重构.《系统工程与电子技术》.2010,第32卷(第号10期),第2025-2030页.(72)发明人王峰蒋德富审查员田俊峰(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人姚兰兰董建林(51)Int.Cl.G01S7/36(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称一种采用盲源分离的外辐射源雷达直达波恢复方法(57)摘要本发明公开了一种采用盲源分离的外辐射源雷达直达波恢复方法，包括以下几个步骤：(1)线阵接收信号x1(n),…,xN(n)，从而形成数字波束；(2)将参考电台的波束信号yS(n)与J个干扰电台的波束信号y1(n),…,yJ(n)共同输入瞬时ICA(独立成分分析)盲源分离模块，然后将盲源分离的输出信号p0(n),p1(n),…,pJ(n)通过解模糊处理模块，得到参考电台信号q(n)；(3)将yl(n)分别输入空域-快时间域模块的多个FIR(有限冲击响应)滤波器，通过多维空域-快时间域算法进行二维自适应滤波处理，输出得到监测通道信号z(n)；(4)基于参考电台信号q(n)与监测通道信号z(n)计算得到目标的时延多普勒平面。本发明解决了盲源分离方法的输出信号顺序模糊难题，从而可以保证可靠的参考电台直达波恢复。CN105785331BCN105785331B权利要求书1/3页1.一种采用盲源分离的外辐射源雷达直达波恢复方法，其特征在于，包括以下几个步骤：(1)通过N单元一维等间隔线阵接收调频广播外部电磁波信号x1(n),…,xN(n)，通过数字波束形成技术合成数字波束ys(n),y1(n),y2(n),…,yJ(n)；其中，N为天线单元个数；(2)在所述数字波束ys(n),y1(n),y2(n),…,yJ(n)形成以后，将参考电台的波束信号yS(n)与J个干扰电台的波束信号y1(n),y2(n)…,yJ(n)共同输入瞬时ICA盲源分离模块，通过瞬时ICA盲源分离算法进行盲源分离；然后，将盲源分离的输出信号p0(n),p1(n),…,pJ(n)通过解模糊处理模块进行相关峰值判别，从而得到参考电台信号q(n)；(3)将ys(n),y1(n),y2(n),…,yJ(n)分别输入空域-快时间域模块的多个FIR滤波器，通过多维空域-快时间域算法进行二维自适应滤波处理，输出得到监测通道信号z(n)；(4)基于步骤(2)得到的参考电台信号q(n)与步骤(3)得到的监测通道信号z(n)，计算得到目标的时延多普勒平面；步骤(1)中，N单元一维等间隔线阵中第i个阵列的接收信号具有如下形式：式中，n表示离散时间，s(n)表示参考电台信号，Jk(n)表示干扰电台信号，ε(n)表示高斯白噪声，具有零均值和单位方差；h(n-m)为参考电台的直达波与多径，共M条；ai(θm)表示阵列第i个单元的第m条多径对应的阵列流形；ck(n-l)为第k个干扰电台的第l条直达波与多径，共L条，而bi(θlk)表示阵列第i个单元的第k个干扰电台第l条多径对应的阵列流形；m表示参考电台多径序号、M表示参考电台多径数量、k表示干扰电台序号、K表示干扰电台数量、l干扰电台多径序号、L干扰电台多径数量；N单元一维等间隔线阵中第l个波束输出形式如下：式中，αi表示幅度加权，λ表示雷达波长，θ为波束指向角，d为阵元间隔，j表示复数；对于参考电台与同频干扰电台而言，都存在直达波与多径杂波的叠加问题；因此对于雷达接收天线阵列的一个单元而言，式(1)属于卷积混合模型；为了简化处理，形成针对干扰电台和参考电台的波束，从而提高相应干扰电台与参考电台的直达波信号强度，同时抑制多径的强度；当多径从副瓣进入时，对于对准直达波的波束而言，系统模型简化为该模型即瞬时混合模型，其中，θ0为当前波束指向；步骤(2)中，所述瞬时ICA盲源分离算法具体的步骤如下：(2-1)设定输入，为波束形成的多波束构成的向量TY＝[yS,y1,…,yJ](5)式中[·]T表示转置运算；2CN105785