[发明专利]针对宽带数字电视信号的低频段SAR射频干扰抑制方法

说明书

本发明公开了一种针对宽带数字电视信号的低频段SAR射频干扰抑制方法，包括：步骤一、干扰主频率估计；步骤二、频谱分割；步骤三、子带特征子空间分解；步骤四、频谱拼接；本发明方法能够实现对数字电视信号类型的宽带干扰的有效抑制。

技术领域

本发明属于合成孔径雷达的技术领域，具体涉及一种针对宽带数字电视信号的低频段SAR射频干扰抑制方法。

背景技术

低频段合成孔径雷达的中心频率较低，通常位于P波段，此波段的电磁波能够穿透叶簇和浅地表，对隐蔽目标进行侦察与检测。因此，低频段合成孔径雷达成为现代军事领域重要的侦察工具，同时也可以在环境资源勘察、地形测绘等民用领域发挥重大作用。

低频段合成孔径雷达的工作频段存在着大量的广播、电视以及各类移动通信等信号，这些信号随着场景中目标的回波信号一起进入雷达接收机，造成严重的射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)。这些射频干扰，尤其是数字电视信号类型的宽带干扰，其功率通常远高于目标回波的功率，造成场景目标回波信息湮没，严重影响低频段合成孔径雷达成像质量。因此有效抑制射频干扰是低频段合成孔径雷达系统正常工作的重要前提。

自20世纪90年代开始对射频干扰研究以来，射频干扰基本都被建模成窄带形式的干扰，即多个幅度、频率、初相不同的正弦信号叠加的形式。而针对宽带干扰的建模方式主要是假设宽带形式的干扰信号为线性调频信号和正弦调制信号，这两种形式的宽带干扰可以被转换为在瞬时频谱的窄带干扰抑制，从而通过窄带干扰的抑制方法进行抑制。针对数字电视信号类型的宽带干扰，其模型建立和抑制方法研究都较为缺乏。

数字电视信号形式的宽带干扰在时频域表现为一个较宽的条带，其瞬时频谱仍然存在宽带干扰，因此针对数字电视类型的宽带干扰，传统的窄带干扰抑制方法效果有限。数字电视信号类型的宽带干扰在时域持续不间断，因而进入雷达接收机后会持续整个采样时长，并且会存在于每一个方位向采样信号中。因此，需要针对数字电视信号类型的射频宽带干扰提出有效的干扰抑制方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种针对宽带数字电视信号的低频段SAR射频干扰抑制方法，能够实现对数字电视信号类型的宽带干扰的有效抑制。

实现本发明的技术方案如下：

针对宽带数字电视信号的低频段SAR射频干扰抑制方法，包括以下步骤：

步骤一、对原始回波信号利用特征子空间分解的方法估计出干扰信号，并对估计出的干扰信号进行频率估计；

步骤二、对原始回波信号进行距离向FFT，得到其距离频域频谱；按照估计出的干扰信号主频率在频谱的位置，对距离频域频谱进行频谱分割，得到多个子带的频谱；

步骤三、对分割开的子带频谱进行距离向IFFT，得到子带回波数据，对子带回波数据利用特征子空间分解的方法估计出子带回波数据的干扰信号，并从子带回波数据中减去子带回波数据的干扰信号即可得到干扰抑制处理后的子带回波数据；

步骤四、对干扰抑制处理后的子带回波数据进行距离向FFT，得到其子带频谱后，进行频域拼接处理，得到完整的干扰抑制后的宽带信号频谱；对得到的完整的干扰抑制后的宽带信号频谱进行距离向IFFT，得到干扰抑制后的回波信号。

进一步地，步骤一中的对原始回波信号利用特征子空间分解的方法估计出干扰信号，具体为：

由原始回波信号得到原始回波信号矩阵，对由原始回波信号矩阵所构建的协方差矩阵进行特征值分解，通过主特征值及其对应的特征向量构造出干扰子空间，接着将原始回波信号矩阵投影到干扰子空间，可得到分离出来的干扰信号的估计。

进一步地，步骤一中的频率估计方法采用旋转不变技术的估计信号参数的方法。