• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      基于稀疏重構(gòu)的空域-極化域聯(lián)合抗主瓣干擾方法

      2022-03-07 07:54:10楊書寧楊仲平張劍云周青松
      信號處理 2022年2期
      關(guān)鍵詞:副瓣空域干擾信號

      楊書寧 楊仲平 張劍云 周青松

      (國防科技大學(xué)電子對抗學(xué)院,安徽合肥 230037)

      1 引言

      在實際應(yīng)用中,雷達(dá)面臨各種干擾,提高抗干擾能力、保證雷達(dá)正常工作是當(dāng)前研究的一個熱點問題。雷達(dá)干擾可分為主瓣干擾與副瓣干擾,針對副瓣干擾,采用副瓣隱匿、副瓣對消等方法可以有效進行對抗;針對主瓣干擾,由于干擾信號與期望信號在空域上的差距很小,傳統(tǒng)的對抗副瓣干擾的方法難以有效的應(yīng)用于主瓣干擾對抗中。對于陣列雷達(dá)來說,干擾抑制的方法一直是研究者們非常關(guān)注的問題。

      經(jīng)典的自適應(yīng)波束形成(ADBF)可以有效抑制干擾,但在主瓣有干擾的情況下,會出現(xiàn)主瓣失真的情況;文獻(xiàn)[1]提出了阻塞矩陣預(yù)處理與協(xié)方差矩陣重構(gòu)預(yù)處理的方法,能有效抑制主瓣干擾保持主瓣不失真,但難以對抗多個主瓣干擾;文獻(xiàn)[2-3]提出了和差主瓣干擾相消(MLC)的方法,可有效抑制主瓣干擾,但并未涉及對波達(dá)角(DOA)的估計;文獻(xiàn)[4-6]提出利用盲分離方法分離期望信號與干擾信號,但破壞了信號的相位信息;文獻(xiàn)[7]先通過盲分離方法預(yù)估了混合矩陣,然后利用稀疏貝葉斯提取了期望信號,在保留信號相位信息的同時抑制了干擾信號;文獻(xiàn)[8]利用稀疏恢復(fù)的方法重構(gòu)了干擾信號與期望信號,有效抑制了干擾信號。

      以上方法均是在空域上對抗主瓣干擾,雖然能夠在一定程度上抑制主瓣干擾,但當(dāng)主瓣干擾信號DOA 與期望信號DOA 的夾角很小時,這些方法的抗干擾性能會急劇下降。在這種情況下,僅利用空域信息進行抗干擾是不夠的,對此,有學(xué)者們考慮從極化域抑制主瓣干擾。文獻(xiàn)[9]提出了一種正交投影濾波器,能夠有效抑制干擾,但可能會破壞期望信號的相位和幅值信息;文獻(xiàn)[10]提出了一種基于信號極化子空間的斜投影極化濾波器(OPPF),該濾波器能在不破壞期望信號相位和幅值信息的情況下抑制干擾,但這種方法只能抑制一個主瓣干擾。此外,以上方法均是建立在已知各信號的參數(shù)的基礎(chǔ)上的,當(dāng)參數(shù)未知時,如何進行快速有效的估計,也影響了抗干擾性能。文獻(xiàn)[11]利用空域自適應(yīng)波束形成對抗副瓣干擾與近主瓣干擾,利用極化濾波對抗主瓣干擾,能夠有效抑制多個主瓣干擾與副瓣干擾,但這種方法采用粒子群算法估計極化參數(shù),估計誤差較大,且計算量較大。

      當(dāng)前抗干擾方法存在的問題主要體現(xiàn)在兩個方面:1.當(dāng)面對空域上與期望信號相差很小干擾信號時,空域抗干擾方法性能急劇下降;2.極化域抗干擾的方法無法對抗多個主瓣干擾,且缺少有效的參數(shù)估計方法。

      為了克服以上存在的這些問題,進一步提高雷達(dá)抗干擾的能力,本文提出了一種空域-極化域聯(lián)合斜投影濾波方法,該方法首先利用稀疏重構(gòu)對干擾信號的DOA 進行估計;然后在恒模約束的基礎(chǔ)上,利用相關(guān)性最大的原則估計干擾信號的極化參數(shù);最后利用估計得到的信號導(dǎo)向矢量,構(gòu)建空域-極化域聯(lián)合斜投影濾波器進行干擾抑制。仿真實驗表明,該方法能夠有效對抗主瓣干擾,與當(dāng)前流行的其他抗干擾方法相比,整體上具有更高的輸出信噪比,尤其是在對抗空域上與期望信號很相近的干擾信號時。此外,本文方法還具有較快的運算速度,符合雷達(dá)抗干擾的實際要求。

      本文組織結(jié)構(gòu)為:第1 節(jié)為引言,第2 節(jié)介紹信號模型,第3 節(jié)介紹本文算法原理,第4 節(jié)為仿真驗證與分析,最后一節(jié)為結(jié)論。

      2 信號模型

      考慮一個N維均勻線性極化敏感陣列,陣元間距d=0.5λ為半波長。每個陣元都有兩個相互正交的信號接收通道,即H(水平)通道和V(垂直)通道。假設(shè)M(M<N)個完全極化的干擾信號作用于該陣列。本文用空間角θ和極化相位描述字(γ,η)表示信號特征,其中γ和η分別代表信號的極化角度和極化相位差。假設(shè)第i個干擾信號的DOA 為θi,極化角度為γi,極化相位差為ηi。則在第k個快拍時,陣列接收到的干擾加噪聲信號可以表示為:

      其中,xi(k)表示第i個陣元接收到的信號,n(k)是獨立同分布的高斯白噪聲,si(k)為第i個干擾信號在時域上的復(fù)包絡(luò)。v(θi,γi,ηi)表示第i個信號的空域-極化域聯(lián)合導(dǎo)向矢量(即信號導(dǎo)向矢量),其可以表示為v(θi,γi,ηi)=p(γi,ηi)?a(θi)。其中,p(γi,ηi)表示極化域?qū)蚴噶?,a(θi)表示空域?qū)蚴噶浚?表示Kronecker 積。由文獻(xiàn)[11-12]可知,具體的有:

      其中,[·]T表示轉(zhuǎn)置操作,此外,令as,p(θi,γi,ηi)=a(θi)?p(γi,ηi)為空域-極化域聯(lián)合導(dǎo)向矢量(即信號導(dǎo)向矢量)。則陣列信號的接收模型可表示為:

      其中,S(k)=[s1(k),s2(k),…,sM(k)]T為信號數(shù)據(jù)矩陣,AS為陣列接收空域?qū)蚴噶烤仃?,AP為陣列接收極化域?qū)蚴噶烤仃?,⊙表示Khatri-Rao 積。陣列的H通道和V通道接收信號可以表示為:

      3 所提方法

      3.1 利用聯(lián)合稀疏恢復(fù)估計DOA

      為了構(gòu)建空域-極化域聯(lián)合斜投影濾波器,需要先對干擾信號的DOA 參數(shù)與極化參數(shù)進行估計,經(jīng)典的MUSIC、ESPRIT 和ROOT-MUSIC 方法可以有效進行參數(shù)估計,但都存在一定的不足:MUSIC 算法計算量大;ESPRIT 算法需要進行參數(shù)配對,比較繁瑣;ROOT-MUSIC 算法的求根多項式階數(shù)比較大。考慮到稀疏恢復(fù)的方法具有較高的角度分辨力和高精度[13],本文提出一種基于聯(lián)合稀疏恢復(fù)的DOA估計方法,聯(lián)合H通道和V通道的接收信號,構(gòu)建稀疏恢復(fù),對干擾信號的DOA 參數(shù)進行快速有效的估計,為后續(xù)的極化參數(shù)估計奠定基礎(chǔ)。

      由式(5)可得,陣列的H通道和V通道接收信號的自協(xié)方差矩陣:

      其中,E{·}表示求數(shù)學(xué)期望,[·]H表示共軛轉(zhuǎn)置運算,且:

      由上式可知,該協(xié)方差矩陣的待估參數(shù)與信號的極化參數(shù)無關(guān),只與入射信號的DOA 參數(shù)有關(guān)。因此,為了降低計算復(fù)雜度,可以通過這種方法將DOA 參數(shù)與極化參數(shù)相解耦,先對DOA 進行估計,在此基礎(chǔ)上再對極化參數(shù)進行估計。為了進一步降低計算量,可對該協(xié)方差矩陣先進行矢量化操作,得到:

      其中,r為新構(gòu)建的數(shù)據(jù)矢量,B為拓展導(dǎo)向矢量矩陣,F(xiàn)=包含各信號的功率信息,具體的有:

      vec(·)為矩陣轉(zhuǎn)向量運算,1=vec(IN)=由此可以看出:B包含了所有來波信號的DOA 信息,且不包含信號的極化信息,因而對B進行估計,可以得到所有信號的DOA 估計。此外,由于r是一個矢量,可以看作單快拍的數(shù)據(jù)。利用該數(shù)據(jù)矢量可以簡化參數(shù)估計的計算量,并且二階統(tǒng)計量的運用可以有效抑制噪聲的影響,提高算法的魯棒性。這使得本文算法能夠快速有效的進行DOA 估計,且在低信噪比的情況下也具有較強的DOA估計能力。

      因此,為了快速有效的對DOA 進行估計,本文首先利用信號在空域的稀疏性,在空域角度內(nèi)以固定步長構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),然后對數(shù)據(jù)矢量r,進行如下稀疏表示:

      其中,Φ=為過完備字典,o為角度域的網(wǎng)格點數(shù),u為稀疏度為M的稀疏矢量,其非零元素在Φ中對應(yīng)的位置即為干擾信號的DOA。由此,利用l1范數(shù)的正則化方法,我們可將DOA估計問題轉(zhuǎn)化為如下優(yōu)化問題:

      其中,λ為正則化參數(shù),用于平衡殘差與稀疏度的占比;而u中非零元素在網(wǎng)格中對應(yīng)的角度即為干擾信號的DOA 估計。問題式(12)是一個凸問題,可以直接用內(nèi)點法或快速迭代重加權(quán)投影算法(FIRIP)[13]得其最優(yōu)解u*,可得其對應(yīng)的M個干擾信號的DOA估計集合為Θ=。

      3.2 利用相關(guān)性最大原則對極化參數(shù)進行估計

      上一節(jié)中我們已經(jīng)得到了干擾信號的DOA 估計,在此基礎(chǔ)上,本節(jié)提出一種基于相關(guān)性最大原則與恒模約束的極化參數(shù)估計方法,能夠快速有效的對干擾信號的極化參數(shù)進行估計。

      由文獻(xiàn)[14]可知,極化敏感陣列的信號導(dǎo)向矢量as,p(θi,γi,ηi)與觀測矩陣X的相關(guān)性最大,因此,在得到各信號DOA 估計后,我們可以利用相關(guān)性最大原則估計其對應(yīng)的極化參數(shù),求解極化參數(shù)的問題可以轉(zhuǎn)化為如下優(yōu)化問題:

      其中X為觀測矩陣,即陣列接收到的信號,對于上式,有:

      其中:G(θ)=由入射信號的DOA 估計值決定。則問題式(13)可等價轉(zhuǎn)化為如下問題:

      建立代價函數(shù):

      對上式求梯度,令其結(jié)果為0,可得:

      即可得:

      由式(18)可得,p(γi,ηi)為G(θ)做特征值分解后對應(yīng)的特征向量,μ為對應(yīng)的特征值。將式(18)帶入問題式(15),可得:

      3.3 空域-極化域聯(lián)合斜投影濾波抑制干擾

      上一節(jié)中我們已經(jīng)對信號的極化參數(shù)進行了估計,加上之前已得到的信號的DOA 估計,可以得到干擾信號的導(dǎo)向矢量估計,具體的有:

      假設(shè)已知期望信號的空間角為θ0,發(fā)射天線的極化角度和極化相位差為:(γ0,η0),則期望信號的信號導(dǎo)向矢量為as,p(θ0,γ0,η0)。由文獻(xiàn)[15]可知,在理論上,斜投影濾波可以準(zhǔn)確抑制干擾信號,且不會對期望信號造成幅度和相位失真。因此,本文選擇利用空域-極化域聯(lián)合斜投影濾波的方法,抑制干擾信號,并盡可能的恢復(fù)期望信號。由相關(guān)定義可知,本文空域-極化域聯(lián)合斜投影濾波算子的可定義為:

      經(jīng)過波束形成后,整個濾波輸出過程可以表示為:

      其中Z(k)為濾波后的輸出信號,w0為波束形成的權(quán)值,Y(k)為陣列接收到的信號,由上式可知,通過聯(lián)合斜投影濾波器后,接收信號中的干擾信號基本都被抑制,輸出信號中只剩下期望信號與殘留的噪聲信號,且期望信號的幅值與相位基本無失真。

      需要特別說明的是:以上提到的參數(shù)估計方法是在目標(biāo)信號的方向與極化參數(shù)是假設(shè)已知的情況下進行的,即本文所提到的DOA 估計與極化參數(shù)估計是針對干擾信號的。若目標(biāo)信號的方向與極化參數(shù)是未知的,也可以用本文的方法對所有信號的DOA 與極化參數(shù)進行估計,但由于先驗知識的缺失,并不知道估計出來的參數(shù)中哪一組是目標(biāo)信號對應(yīng)的DOA 與極化參數(shù),哪一組是干擾信號對應(yīng)的DOA與極化參數(shù)。無法進行接下來的干擾抑制。

      但若干擾信號為噪聲調(diào)頻壓制式干擾,而非欺騙式干擾,可以通過以下方法確定哪一組參數(shù)為目標(biāo)信號對應(yīng)的參數(shù):

      假設(shè)主瓣范圍內(nèi)的某一組參數(shù)為目標(biāo)信號對應(yīng)的DOA 與極化參數(shù),利用本文方法構(gòu)建聯(lián)合濾波器,并進行脈沖壓縮,若脈沖壓縮結(jié)果顯示為有一個明顯的峰值,則說明該假設(shè)成立,這一組參數(shù)為目標(biāo)信號對應(yīng)的DOA 與極化參數(shù),其余參數(shù)為干擾信號對應(yīng)的參數(shù);若脈沖壓縮結(jié)果顯示沒有明顯峰值,說明假設(shè)不成立。遍歷每一組參數(shù),則理論上一定存在一組參數(shù)使得假設(shè)成立,且該組參數(shù)為目標(biāo)信號對應(yīng)的參數(shù),由此可以構(gòu)建聯(lián)合濾波器進行干擾抑制,同時保留目標(biāo)信號。

      因此,若干擾信號為噪聲調(diào)頻壓制式干擾,本文所提方法在目標(biāo)方向與極化參數(shù)未知的情況下,也可以進行干擾抑制,保留目標(biāo)信號。在第4 節(jié)的仿真實驗中,假設(shè)干擾信號均為噪聲調(diào)頻壓制式干擾,目標(biāo)的DOA 與極化參數(shù)未知,利用本文所提的方法進行參數(shù)估計與干擾抑制。

      4 仿真實驗與分析

      4.1 有效性驗證與分析

      仿真實驗時陣列采用20 元等距極化敏感均勻線陣,陣元間距為半波長,主波束指向10°。雷達(dá)發(fā)射信號為線性調(diào)頻信號(LFM),發(fā)射帶寬為0.5 MHz,脈寬1 μs,采樣頻率為1 MHz,快拍數(shù)為1000。假設(shè)電磁環(huán)境中存在一個靜止目標(biāo),該目標(biāo)位于第621 個距離門,空域入射角度為10°。2 個主瓣壓制干擾,2個副瓣壓制干擾,均采用噪聲調(diào)頻壓制式干擾,為了便于分析,在不影響一般性的情況下,將各信號的極化相位差統(tǒng)一設(shè)置為90°。假設(shè)脈壓輸出的門限值設(shè)定為12.5 dB,干擾信號與期望信號的參數(shù)設(shè)置如表1所示。

      表1 各信號的參數(shù)設(shè)置Tab.1 Parameter Settings of each signal

      圖1給出了陣列接收到的信號直接進行脈沖壓縮的結(jié)果,可以看見由于干擾的存在,期望信號被掩蓋了,無峰值存在,無法辨別是否含有目標(biāo)回波信號。圖2給出了經(jīng)過本文提出的聯(lián)合斜投影濾波器濾波后,輸出信號進行脈沖壓縮的結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn),脈壓結(jié)果顯示有一個明顯的峰值,位于的位置,說明本文方法能夠有效的抑制多重干擾信號,并保留目標(biāo)回波信號。此外,表2 中還給出了經(jīng)過文獻(xiàn)[5]、文獻(xiàn)[7]和文獻(xiàn)[11]處理后的脈壓輸出結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn),經(jīng)過處理后,脈壓輸出信噪比都有改善,但本文所提的方法對信噪比的改善最明顯。這是由于本文方法在有效估計DOA 和極化參數(shù)的同時,充分利用了極化域與空域的信息進行干擾抑制,能夠更有效的抑制主瓣干擾。

      此外,表2中給出了不同方法的運算時間、DOA估計均方誤差(MMSE)和脈壓輸出信噪比(每個數(shù)據(jù)均為50 次蒙特卡羅(Monte Carlo)實驗的平均值)??梢园l(fā)現(xiàn),本文方法的運算時間與文獻(xiàn)[5]的方法相當(dāng),優(yōu)于文獻(xiàn)[11]和文獻(xiàn)[7];DOA 估計MMSE 與文獻(xiàn)[7]的方法相當(dāng),優(yōu)于文獻(xiàn)[5]和文獻(xiàn)[11],脈壓輸出信噪比優(yōu)于其他方法。因此,綜合來看,本文方法在面對多個主瓣副瓣干擾時,具有更強的抗干擾性能和更快的計算速度,更符合雷達(dá)抗干擾實時性的要求。

      表2 各方法的性能對比Tab.2 Performance comparison of each method

      4.2 性能分析

      為了驗證本文方法的抗干擾性能,將本文方法與文獻(xiàn)[5]、文獻(xiàn)[7]和文獻(xiàn)[11]的方法進行對比,主要檢驗算法的運算速度、脈壓輸出信噪比、方向圖、能夠?qū)沟母蓴_數(shù)目以及極化參數(shù)誤差對算法的影響等幾個方面。

      4.2.1 算法的運算速度與脈壓輸出信噪比

      保持其他設(shè)置不變,圖3 給出了在主瓣干擾1的入射角度變化的情況下,各方法的脈壓輸出信噪比;圖4 給出了在主瓣干擾1 的干噪比變化的情況下,各方法的脈壓輸出信噪比;表3給出了在不同快拍數(shù)的情況下,各方法的運算時間。

      表3 各方法的運算時間對比Tab.3 Comparison of operation time of each method

      由圖3可知,當(dāng)主瓣干擾1的DOA與期望信號的DOA相差較大時,各方法都有較高的輸出信噪比,當(dāng)主瓣干擾1 與期望信號的DOA 相差很小時,各方法的輸出信噪比逐漸降低,相對而言,本文方法與文獻(xiàn)[11]的方法能夠保持更高的輸出信噪比,這是因為本文方法與文獻(xiàn)[11]的方法利用了極化域的信息,在空域信息難以有效抑制干擾時,可以通過在極化域形成零陷抑制干擾,這也體現(xiàn)了極化域-空域聯(lián)合抗干擾的優(yōu)勢;而本文方法比文獻(xiàn)[11]的方法輸出信噪比略高,是因為本文方法對參數(shù)估計的精確度更高。

      理論上,只要主瓣干擾與目標(biāo)信號在極化信息上有較大的不同,或者在空域上間隔較大時,利用本文方法都能夠有效進行對抗。但由圖3可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)干擾信號在空域上的DOA 與目標(biāo)信號的DOA 小于0.4°時,本文方法的輸出信噪比低于門限值,算法失效。這是由于當(dāng)干擾信號DOA 與目標(biāo)信號DOA 相差小于0.4°時,本文方法無法有效分辨出目標(biāo)與干擾信號,從而導(dǎo)致參數(shù)估計失效與算法失效。

      由圖4可知,隨著干噪比的增大,各方法的輸出信噪比均有下降,但整體來說,本文方法相比于其他方法,能保持一個較高的輸出信噪比,這是由于本文方法聯(lián)合了極化域與空域信息進行抗干擾,具有更高的自由度,能夠形成更深的零陷抑制強干擾信號。同時,可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)干噪比大于38 dB 時,本文算法的輸出信噪比低于了門限值12.5 dB,算法失效,而設(shè)置的信噪比為5 dB,因此本文算法能夠容忍的最大干信比為33 dB。

      由表3可知,隨著快拍數(shù)的增加,各方法的運算時間也在增加,在快拍數(shù)較小時,本文方法的運算時間與其他文獻(xiàn)的運算時間相當(dāng),快拍數(shù)較大時,本文方法運算時間比文獻(xiàn)[7]和文獻(xiàn)[11]方法的運算時間低,與文獻(xiàn)[5]方法的運算時間相當(dāng),文獻(xiàn)[5]采用盲分離算法抗干擾,本文方法采用稀疏恢復(fù)方法進行參數(shù)估計并抗干擾,整體上這兩種方法的計算量相當(dāng);而文獻(xiàn)[7]不僅采用了盲分離算法估計混合矩陣,還采用了稀疏貝葉斯進行稀疏恢復(fù),這增大了計算量,因此計算量大于本文方法;文獻(xiàn)[11]采用粒子群算法進行參數(shù)估計,這是一種搜索算法,算法計算復(fù)雜度與種群數(shù)和迭代次數(shù)有關(guān),為了保證較高的計算精度,通常需要設(shè)置較高的種群數(shù)與迭代次數(shù),同時在每一次求解適應(yīng)度時還涉及到矩陣求逆與極化度的求解問題,因此為了保證較高的計算精度,該方法也需要較大的計算量,尤其是在快拍數(shù)較大時,該方法的計算量大于本文方法。整體來說,本文方法的計算量與文獻(xiàn)[5]的計算量相當(dāng),低于文獻(xiàn)[7]和文獻(xiàn)[11]的計算量。這是由于本文采用參數(shù)估計方法與斜投影濾波算法都具有較低的計算復(fù)雜度。因此本文方法在運算時間上也具有一定的優(yōu)勢,更能滿足雷達(dá)抗干擾實時性的要求。

      4.2.2 算法的方向圖

      圖5 給出了本文方法產(chǎn)生的空域-極化域聯(lián)合方向圖,作為對比,圖6 給出文獻(xiàn)[11]產(chǎn)生的空域-極化域方向圖,可以發(fā)現(xiàn),兩種方法都能在干擾信號處產(chǎn)生凹陷,但本文方法相較于文獻(xiàn)[11],能夠更準(zhǔn)確的在干擾信號的方向形成深零陷,尤其是對于主瓣干擾信號。這是因為本文方法提出的參數(shù)估計方法相較于文獻(xiàn)[11]中的粒子群方法更加有效,能夠?qū)Ω蓴_信號形成更有效的抑制。因此,本文方法能夠更加有效的抑制干擾信號。

      4.2.3 能夠?qū)沟母蓴_信號數(shù)目

      為了分析本文方法最多能夠?qū)箮讉€主瓣干擾信號,我們保持原有的干擾信號不變,添加一個主瓣干擾信號,通過仿真可以發(fā)現(xiàn)在這種情況下,本文方法作用后的脈壓輸出信噪比約為10 dB,低于門限值,說明本文方法失效,因此本文方法最多能夠?qū)箖蓚€主瓣干擾信號。

      為了分析本文方法最多能夠?qū)箮讉€副瓣干擾信號,保持原有的干擾信號不變,添加一個副瓣干擾信號,仿真發(fā)現(xiàn)在這種情況下,本文方法輸出信噪比約為15 dB,大于門限值,依然能夠有效檢測出目標(biāo)信號;但若再添加一個副瓣干擾信號,本文方法作用后的脈壓輸出信噪比約為11 dB,低于門限值,無法檢測出目標(biāo)信號,因此本文方法最多能夠?qū)谷齻€副瓣干擾信號。

      綜上,本文方法最多能夠同時對抗兩個主瓣干擾,三個副瓣干擾。這是由于當(dāng)干擾信號的數(shù)量太多時,各個干擾信號被抑制后的殘余信號合起來依然能夠?qū)δ繕?biāo)檢測形成有效干擾,導(dǎo)致本文方法無法有效的檢測出目標(biāo)信號。

      4.2.4 極化參數(shù)估計誤差對算法性能的影響

      表4 給出了其他條件不變的情況下,脈壓輸出信噪比隨極化參數(shù)(極化角)估計誤差的變化情況,每個實驗均采用50 次蒙特卡羅(Monte Carlo)實驗取平均值。

      表4 脈壓輸出信噪比隨極化參數(shù)的誤差的變化情況Tab.4 Variation of the pulse compression output SNR with the estimation error of polarization parameters

      由表4可知,在其他設(shè)置保持不變的情況下,極化參數(shù)(極化角)的估計誤差越大,脈壓輸出信噪比越低,主瓣干擾抑制的效果越差,當(dāng)極化參數(shù)估計的誤差小于10°時,脈壓輸出信噪比能夠保持大于門限值12.5 dB,這說明在此情況下本文方法能有效抑制主瓣干擾并檢測出信號;當(dāng)極化參數(shù)估計誤差大于10°甚至20°時,本文方法輸出信噪比將可能會低于門限值,算法失效。因此為了保證算法的抗干擾效果,極化參數(shù)的估計誤差不能超過10°,否則算法失效。

      5 結(jié)論

      針對當(dāng)前抗干擾算法在應(yīng)對主瓣干擾時存在的不足,本文提出了一種空域-極化域聯(lián)合斜投影濾波抗干擾方法,首先通過稀疏重構(gòu)對信號的DOA 進行估計;然后在恒模約束的基礎(chǔ)上,通過相關(guān)性最大原則對信號的極化參數(shù)進行估計;最后構(gòu)建空域-極化域聯(lián)合斜投影濾波器對干擾信號進行抑制。

      仿真實驗表明,本文方法能夠有效對抗多個干擾信號,也能有效對抗DOA 與期望信號DOA 相差很小的主瓣干擾信號,最多能夠同時對抗兩個主瓣干擾信號、三個副瓣干擾信號,同時保留期望信號的相位與幅值信息。與當(dāng)前流行的方法對比,本方法擁有較高的輸出信噪比、較好的DOA 估計能力和較快的運算速度,能夠更準(zhǔn)確的抑制主瓣干擾信號,更加符合雷達(dá)抗干擾的實際要求。

      猜你喜歡
      副瓣空域干擾信號
      C波段高增益低副瓣微帶陣列天線設(shè)計
      非均勻間距的低副瓣寬帶微帶陣列天線設(shè)計
      正弦采樣信號中單一脈沖干擾信號的快速剔除實踐方法
      我國全空域防空體系精彩亮相珠海航展
      基于粒子群算法的光纖通信干擾信號定位方法
      雷達(dá)副瓣跟蹤機理分析
      基于貝葉斯估計的短時空域扇區(qū)交通流量預(yù)測
      淺談我國低空空域運行管理現(xiàn)狀及發(fā)展
      淺析監(jiān)控干擾信號的優(yōu)化處置措施
      基于能量空域調(diào)控的射頻加熱花生醬均勻性研究
      高清| 广水市| 托克托县| 大理市| 高陵县| 介休市| 富民县| 望都县| 政和县| 绥阳县| 视频| 四子王旗| 深圳市| 惠水县| 葵青区| 秦安县| 司法| 黑水县| 民县| 武乡县| 会同县| 新宁县| 甘孜| 彰武县| 府谷县| 札达县| 房产| 资中县| 措美县| 北辰区| 德安县| 方山县| 繁昌县| 安岳县| 乐东| 吉林市| 万州区| 萨嘎县| 双牌县| 安国市| 和平区|