[发明专利]联合波束图重构的两级自适应多主瓣干扰抑制方法及系统

说明书

本发明提供的一种联合波束图重构的两级自适应多主瓣干扰抑制方法，采用两级自适应处理，对主雷达内存在的多主瓣干扰进行有效抑制，克服了多主瓣干扰直接对消需要满足的苛刻条件，减小方法的限制，提高本发明在工程上的可实现性；本发明利用波束图重构法和自适应多波束形成技术，仅利用主辅两个雷达实现了多主瓣干扰抑制，降低对辅助雷达的数量要求，使得本发明在工程中对场景的适应性显著提高；利用动平台分布式雷达系统，对主辅助雷达接收各个干扰的时变相位差进行了有效补偿，克服了传统方法只能补偿固定相位差的问题，提高本发明在工程上的实用性。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种联合波束图重构的两级自适应多主瓣干扰抑制方法及系统。

背景技术

在雷达系统中，当干扰与目标角度非常接近时，基于信号相消的抗主瓣干扰方法可以在保留目标回波的同时实现干扰抑制，根据信号相消的抗主瓣干扰方法是分布式雷达抗主瓣干扰的重要手段，常常被应用于雷达系统中。

但此类方法存在几个问题：第一，当主雷达内存在多个主瓣干扰时，干扰抑制性能严重下降；第二，多主瓣干扰直接对消需要采用多个辅助雷达，成本较高，且需要主辅助雷达接收各个干扰的时延差和径向速度差以及增益相同，要求苛刻，难以实现；第三，在动平台分布式雷达系统内，干扰机与雷达间的相对运动会导致不同雷达接收干扰信号的相位差随时间变化，而此类方法只能补偿固定相位差，严重影响干扰对消性能。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种联合波束图重构的两级自适应多主瓣干扰抑制方法及系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供的一种联合波束图重构的两级自适应多主瓣干扰抑制方法，应用于雷达系统中，雷达系统包括主雷达以及辅助雷达，包括：

步骤1：对主雷达进行常规波束形成处理，得到波束形成后的各个干扰的回波信号；

步骤2：利用波束图重构法对辅助雷达进行一级自适应处理，得到辅助雷达接收的各个干扰的独立信号；

步骤3：对各个干扰的独立信号进行包络对齐和径向速度差补偿，得到补偿后的各个独立干扰信号；

步骤4：利用补偿后的各个独立干扰信号，对消主雷达的回波信号的多个主瓣干扰分量，实现对主雷达的回波信号的多主瓣干扰抑制。

其中，波束形成后的回波信号表示为：

其中，y₁(t)表示主雷达经过波束形成后的回波信号，p＝1,2,...,P，P表示主瓣干扰的个数，f₀表示载波频率，λ表示发射信号波长；以及j_p(t)分别表示主雷达接收的第p个干扰信号的复增益、传播延时、径向速度以及复包络；β_1,s、τ_1,s、v_1,s以及u(t)分别表示主雷达接收目标信号的复增益、传播延时、径向速度以及复包络；表示主雷达的内部噪声；∑表示求和操作。

可选的，步骤2包括：

步骤21：利用波束图重构法构造代价函数；

步骤22：在代价函数中增加旁瓣约束，获得旁瓣约束的代价函数；

步骤23：利用拉格朗日乘子法对旁瓣约束的代价函数进行求解，获得一级自适应权矢量公式；

步骤24：使用一级自适应权矢量公式，对辅助雷达进行一级自适应处理，得到辅助雷达接收的各个干扰的独立信号。

可选的，步骤21包括：

步骤211：在所有干扰方向施加约束条件，使其满足