無(wú)源雙基地雷達(dá)的稀疏自適應(yīng)直達(dá)波與雜波抑制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及稀疏自適應(yīng)直達(dá)波與雜波抑制方法，具體涉及一種適用于無(wú)源雙基地 雷達(dá)的稀疏自適應(yīng)直達(dá)波與雜波抑制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 無(wú)源雙基地體制雷達(dá)采用非合作照射源，無(wú)源雙基地雷達(dá)收發(fā)分離，隱蔽性很強(qiáng)， 可以有效地避免敵方的偵察與攻擊，適用于未來(lái)的技術(shù)應(yīng)用。
[0003] 調(diào)頻廣播、二代通信信號(hào)、高頻雷達(dá)、數(shù)字廣播電視信號(hào)等無(wú)意照射源信號(hào)都可作 為無(wú)源雙基地雷達(dá)的非合作照射源。隨著數(shù)字技術(shù)的高速發(fā)展，通信系統(tǒng)的速率提高很快， 如數(shù)字電視信號(hào)、第三代移動(dòng)通信信號(hào)等。這些信號(hào)也是無(wú)源雙基地雷達(dá)信號(hào)選擇的重要 參考。無(wú)源雙基地雷達(dá)面臨的一個(gè)重要難題即直達(dá)波與多徑的副瓣泄露可遮蔽目標(biāo)。直 達(dá)波與多徑信號(hào)的對(duì)消處理可以抑制直達(dá)波與多徑，提高信號(hào)的檢測(cè)能力。為了提高目標(biāo) 檢測(cè)能力，大量文獻(xiàn)采用自適應(yīng)最小均方（LMS)等濾波方法進(jìn)行直達(dá)波與多徑信號(hào)的抑 制。由于通信信號(hào)速率的提高，信道雜波跨越的采樣點(diǎn)大大增加，造成LMS濾波器長(zhǎng)度顯著 增加。權(quán)向量長(zhǎng)度增加將導(dǎo)致算法收斂速度下降而計(jì)算量大大增加。以數(shù)字電視信號(hào)為 例，目前的帶寬約8MHz，而可用作外輻射源處理的傳統(tǒng)的模擬電視的聲音調(diào)頻的帶寬小于 100kHz。兩種速率相差80倍。即原先調(diào)頻信號(hào)作為輻射源的系統(tǒng)采用LMS濾波器長(zhǎng)度為 2個(gè)系數(shù)，跨越1個(gè)采樣點(diǎn)；采用數(shù)字電視信號(hào)作為輻射源后，信號(hào)多徑將跨越80個(gè)濾波器 系數(shù)，即濾波器長(zhǎng)度至少80階。從而可知算法的計(jì)算量增加了 80倍。而數(shù)字電視、3G移動(dòng) 通信的多徑信號(hào)具有稀疏性，即能量集中在幾個(gè)顯著的采樣時(shí)延，而多數(shù)的時(shí)延能量很小。 這為L(zhǎng)MS算法降低計(jì)算量提供了條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了無(wú)源雙基地雷達(dá)的稀疏自適應(yīng)直達(dá)波與雜 波抑制方法，降低了 LMS算法的計(jì)算量。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0006] 無(wú)源雙基地雷達(dá)的稀疏自適應(yīng)直達(dá)波與雜波抑制方法，包括以下步驟，
[0007] 步驟一，采用常規(guī)自適應(yīng)最小均方算法進(jìn)行迭代收斂，所述迭代進(jìn)行Nx次采樣 占.
[0008] 迭代式為
【主權(quán)項(xiàng)】
1.無(wú)源雙基地雷達(dá)的稀疏自適應(yīng)直達(dá)波與雜波抑制方法，其特征在于：包括以下步 驟， 步驟一，采用常規(guī)自適應(yīng)最小均方算法進(jìn)行迭代收斂，所述迭代進(jìn)行Nx次采樣點(diǎn)； 迭代式為
其中， W是NfXl維權(quán)系數(shù)向量，
W(k)為k時(shí) 亥IJ的權(quán)系數(shù)向量，W(k+Ι)為k+Ι時(shí)刻的權(quán)系數(shù)向量； μ 〇為步長(zhǎng)因子； 乂為自適應(yīng)濾波器的權(quán)系數(shù)相量長(zhǎng)度； xK(k)為自適應(yīng)濾波器輸入遞歸向量， XR(k) = [xK(k)…xK(k-i)…xK(k-Nf+l)] T，xK(k)為k時(shí)亥Ij無(wú)源雙基地雷達(dá)參考通 道接收的信號(hào)； z (k)為輸出誤差，
[·]Η表示共軛轉(zhuǎn)置運(yùn)算，S {為時(shí)延量，為整數(shù)采樣間隔，取值為0< δ f<Nf，y(k-Sf) 為針對(duì)監(jiān)測(cè)通道使用數(shù)字波束形成技術(shù)，獲得k- δ f時(shí)刻的波束輸出； 步驟二，計(jì)算輸出均方誤差ξ ;
其中，Ns為所取的時(shí)刻段的采樣點(diǎn)長(zhǎng)度； 步驟三，判斷ξ是否小于判斷門(mén)限〇(|，如果小于則轉(zhuǎn)至步驟四，如果不小于則轉(zhuǎn)置步 驟一； 步驟四，計(jì)算權(quán)系數(shù)模值的最大值Ps，Ps =max{|W|}; 步驟五，選擇權(quán)系數(shù)模值的最大值Ps的百分比值為權(quán)向量門(mén)限ε，ε = Ps* ζ%，ζ 為百分比值； 步驟六，進(jìn)行切換稀疏判斷，獲得稀疏后的權(quán)系數(shù)向量# . 9 所述切換稀疏判斷過(guò)程為，將權(quán)系數(shù)向量W中的元素與權(quán)向量門(mén)限ε進(jìn)行比較，當(dāng) IwiI > ε時(shí)，持不變，當(dāng)IwiI < ε時(shí)，Wi=O;由于零的權(quán)系數(shù)向量不再參與迭代，則 稀疏后的迭代式為好^(々 + 1)二(眾）+ /_/〇 少(々）； rjf 其中y二WS2^ WSr- -, 為稀疏后的權(quán)系數(shù)向 量，妒(灸）為k時(shí)刻稀疏后的權(quán)系數(shù)向量，妒(人-+ 1)為k+1時(shí)刻稀疏后的權(quán)系數(shù)向量， Wsi為稀疏后的第i個(gè)權(quán)系數(shù)，Np為稀疏后的權(quán)系數(shù)向量長(zhǎng)度， ^Κ^) = [χ^-ξχ\ χ^-ξ21-?χ^-ξιΙ-? xR(k-^Np)]T 為與稀疏后的權(quán)系數(shù)向量對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)濾波器輸入遞歸向量，ξi為第i個(gè)輸入信號(hào)的 時(shí)延。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了無(wú)源雙基地雷達(dá)的稀疏自適應(yīng)直達(dá)波與雜波抑制方法，針對(duì)采用高速通信信號(hào)作為照射源的無(wú)源雙基地雷達(dá)，在其直達(dá)波與雜波對(duì)消過(guò)程中，根據(jù)信道雜波的稀疏性，采用一種稀疏處理方法，針對(duì)自適應(yīng)最小均方誤差(LMS)算法進(jìn)行了改進(jìn)，有效地減小了算法的計(jì)算量。
【IPC分類(lèi)】G01S7-36
【公開(kāi)號(hào)】CN104656065
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510047372
【發(fā)明人】王峰, 蔣德富
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日