一种基于频率分集MIMO雷达的噪声卷积干扰抑制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114966571A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210600358.2(22)申请日2022.05.30(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市太白南路2号(72)发明人朱圣棋王岩星李西敏许京伟兰岚刘飞龙陈卓宸(74)专利代理机构西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙)61230专利代理师王海栋(51)Int.Cl.G01S7/36(2006.01)G01S7/41(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种基于频率分集MIMO雷达的噪声卷积干扰抑制方法(57)摘要本发明公开了一种基于频率分集MIMO雷达的噪声卷积干扰抑制方法，包括：发射阵元发射高重频脉冲信号；对所述接收阵元接收到的信号做正交匹配滤波和MTD处理，得到MTD处理后的信号；提取MTD处理后的信号中处于多普勒零频的预设范围的信号作为纯净的干扰样本，并根据所述纯净的干扰样本得到干扰加噪声协方差矩阵；发射重频脉冲信号，基于所述干扰加噪声协方差矩阵对所述重频脉冲信号对应的第二总信号进行距离和角度二维匹配滤波，实现噪声卷积干扰抑制，其中，所述高重频脉冲信号的重复频率大于所述重频脉冲信号的重复频率。本发明利用获得的干扰加噪声协方差矩阵，对回波信号进行距离‑角度两维匹配滤波，实现噪声卷积干扰的抑制。CN114966571ACN114966571A权利要求书1/2页1.一种基于频率分集MIMO雷达的噪声卷积干扰抑制方法，其特征在于，所述噪声卷积干扰抑制方法包括：步骤1、发射阵元发射高重频脉冲信号，所述高重频脉冲信号为使多普勒不模糊的信号，其中，频率分集MIMO雷达由M个发射阵元和N个接收阵元组成，所述发射阵元和所述接收阵元均采用一维等距均匀线阵结构；步骤2、对所述接收阵元接收到的信号做正交匹配滤波和MTD处理，得到MTD处理后的信号；步骤3、提取MTD处理后的信号中处于多普勒零频的预设范围的信号作为纯净的干扰样本，并根据所述纯净的干扰样本得到干扰加噪声协方差矩阵；步骤4、发射重频脉冲信号，基于所述干扰加噪声协方差矩阵对所述重频脉冲信号对应的第二总信号进行距离和角度二维匹配滤波，实现噪声卷积干扰抑制，其中，所述高重频脉冲信号的重复频率大于所述重频脉冲信号的重复频率。2.根据权利要求1所述的基于频率分集MIMO雷达的噪声卷积干扰抑制方法，其特征在于，所述高重频脉冲信号为：fm＝f0+mΔf,m＝0,1,…,M‑1其中，sm(t)为高重频脉冲信号，E为M个发射阵元的发射信号的总功率，xm(t)为第m个正交信号的复包络，t为一个脉冲内的快时间，Tp为脉冲宽度，f0为参考频率，Δf为阵元间的频移量。3.根据权利要求2所述的基于频率分集MIMO雷达的噪声卷积干扰抑制方法，其特征在于，各个所述发射阵元的正交信号之间满足：其中，τ为任意时延，()*为共轭操作。4.根据权利要求2所述的基于频率分集MIMO雷达的噪声卷积干扰抑制方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤2.1、第n个所述接收阵元接收第m个所述发射阵元发射的信号；步骤2.2、第n个所述接收阵元对接收的第m个所述发射阵元发射的信号进行正交匹配滤波，以得到第n个接收阵元输出的总信号；步骤2.3、基于所述第n个接收阵元输出的总信号得到N个所述接收阵元输出的第一总信号；步骤2.4、对N个所述接收阵元输出的第一总信号进行MTD，得到MTD处理后的信号。5.根据权利要求4所述的基于频率分集MIMO雷达的噪声卷积干扰抑制方法，其特征在于，第n个所述接收阵元接收第m个所述发射阵元发射的信号为：其中，β0为点目标的复散射系数，τm‑n为由第m个发射阵元发射并由第n个接收阵元接收的信号的传播时延。2CN114966571A权利要求书2/2页6.根据权利要求5所述的基于频率分集MIMO雷达的噪声卷积干扰抑制方法，其特征在于，第n个所述接收阵元对接收的第m个所述发射阵元发射的信号进行滤波后的信号为：其中，d为阵元间距，c为光速，θ0为点目标的方位角，R0＝r0+(p‑1)Ru，r0为经过脉冲压缩后的主值距离，p为点目标的距离模糊数，Ru为最大无模糊距离；第n个接收阵元输出的总信号为：其中，yn为第n个接收阵元输出的总信号。7.根据权利要求6所述的基于频率分集MIMO雷达的噪声卷积干扰抑制方法，其特征在于，N个所述接收阵元输出的第一总信号为：其中，为等效散射系数，为克罗内克积，a(R,θ)为距离和角度两维发射导向矢量，bT(θ0)角度维接收导向矢量，⊙为哈达玛积，(·)为转置操作。8.根据权利要求6所述的基于频率分集MIMO雷达的噪声卷积干扰抑制方法，其特征在于，所述步骤3包括：步骤3.1、提取MTD处理后的信号中处于多普勒零