基于自适应多普勒域波束对消的直达波抑制方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112731305A(43)申请公布日2021.04.30(21)申请号202011498501.9G06K9/62(2006.01)(22)申请日2020.12.17(71)申请人国网四川省电力公司信息通信公司地址610041四川省成都市高新区蜀绣西路366号2层、4层、5层、8层(72)发明人沈泺成刘家宇苏军吕磊母继元姚皓郑吉祥杨茜金鑫(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人赵浩竹(51)Int.Cl.G01S7/36(2006.01)G01S7/40(2006.01)G01S7/02(2006.01)权利要求书4页说明书9页附图3页(54)发明名称基于自适应多普勒域波束对消的直达波抑制方法及系统(57)摘要本发明属于通信技术领域，公开了一种基于自适应多普勒域波束对消的直达波抑制方法及系统，所述基于自适应多普勒域波束对消的直达波抑制系统包括：信号采集模块、数据采集模块、中央控制模块、恒模算法改进模块、直达波提取方法、数据传输模块、数据接收模块、数据转换模块、数据划分模块、直达波抑制模块、数据存储模块、更新显示模块。本发明提供的基于自适应多普勒域波束对消的直达波抑制方法，在信号处理过程中将雷达回波信号变换到多普勒域，将直达波信号变换到零多普勒，消除直达波的影响，通过去调频接收方法措施提高了接收通道的动态范围；在不影响系统性能的前提下实现了直达波的抑制，解决调频连续波雷达直达波干扰的问题。CN112731305ACN112731305A权利要求书1/4页1.一种基于自适应多普勒域波束对消的直达波抑制方法，其特征在于，所述基于自适应多普勒域波束对消的直达波抑制方法包括以下步骤：步骤一，通过信号采集模块利用信号采集设备进行雷达信号的采集；通过数据采集模块利用数据采集设备进行阵列时域数据的采集；步骤二，通过中央控制模块利用中央处理器协调控制所述基于自适应多普勒域波束对消的直达波抑制系统各个模块的正常运行；步骤三，通过恒模算法改进模块建立均衡算法数字通信模型，模拟信道的非线性特性；在信号均衡部分，接收信号输入固定迭带步长μ，采用CMA算法在基带接收系统中加入可调节的滤波器实现自适应均衡减少ISI；CMA算法具体步骤为：(1)初始化：定义每个变量的初始值，给出参数的值；(2)对信号进行模数变换以及重采样，得到均衡器的输入信号y1、y2；(3)按如下公式更新滤波器抽头系数：(4)根据均衡后的输出信号与观测信号的关系得到系统输出信号；(5)判断误码率是否符合要求，若符合，则进行步骤(6)，若不符合，返回执行步骤(3)；(6)得到消除串扰的输出信号，即源信号；步骤四，在CMA算法的基础上将固定的迭带步长μ用一个MSE函数通过非线性函数进行动态控制，利用恒模算法改进程序实现对恒模算法的改进，得到自适应恒模算法；步骤五，通过直达波提取方法利用直达波提取程序采用自适应恒模算法对采集的雷达信号中的直达波信号进行提取；步骤六，通过数据传输模块获取用于上行或下行阵列时域数据传输的配置信息；根据获取的配置信息，利用数据传输程序确定是否发送前置的参考信号；步骤七，响应于确定发送所述参考信号，在阵列时域数据传输之前或阵列时域数据传输开始的同时发送所述参考信号，并进行上行阵列时域数据的发送或下行阵列时域数据的接收；步骤八，响应于确定不发送所述参考信号，直接进行上行阵列时域数据的发送或下行阵列时域数据的接收；通过数据接收模块利用数据接收程序进行传输的阵列时域数据的接收；步骤九，通过数据转换模块获取提取的直达波信号和接收的阵列时域数据，并将提取到的直达波信号和接收的阵列时域数据分别采用支持向量机分类器进行训练和识别；步骤十，对每个分类器的识别结果采用目标类别的概率形式表示，并对每个分类器下每种目标类别的识别结果进行归一化处理，将处理后的信号作为标准信号；2CN112731305A权利要求书2/4页步骤十一，将标准信号与天线阵列的每通道时域数据进行相干匹配运算；匹配成功后，将阵列时域数据转换为距离‑多普勒域的二维阵列数据；步骤十二，通过数据划分模块利用数据划分程序进行距离‑多普勒域的二维阵列数据的划分，得到分类数据；通过直达波抑制模块利用波束对消程序进行分类数据的波束对消，完成直达波抑制；步骤十三，通过数据存储模块利用存储器存储采集的雷达信号、阵列时域数据、自适应恒模算法、直达波信号、距离‑多普勒域的二维阵列数据、分类数据以及直达波抑制结果；步骤十四，通过更新显示模块利用显示器对采集的雷达信号、阵列时域数据、自适应恒模算法、直达波信号、距离‑多普勒域的二维阵列数据、分类数据以及直达波抑制结果的实时数据进行更新显示。2.如权利要求1所述基于自适应多普勒域波束对消的直