干扰阻塞算法衰减区间分析及改善方法研究

为了抵消主瓣干扰,干扰阻塞算法被提出。该方法首先利用均匀线阵具有的相位差特点构建阻塞矩阵;然后用构建的阻塞矩阵对线阵接收数据进行阻塞预处理;最后进行波束形成将主瓣干扰去除。但该方法在抵消主瓣干扰的同时也会对线阵输出总能量、信号、噪声、信噪比造成不同程度衰减,致使不同方位波束形成输出结果差异较大,降低了对部分方位区间内目标的检测性能。为了详细分析干扰阻塞算法衰减区间,提高抗干扰性能和检测性能,推导了干扰阻塞算法实现原理和干扰阻塞前后总能量、信号、噪声、信噪比变化函数,论述了影响衰减区间相关因子,并提出了相应改善方法。理论分析和数据处理结果表明:干扰阻塞算法在去除主瓣干扰时,由于受衰减区间影响,无法对衰减区间内弱目标实现有效检测;改善方法通过修正因子降低了背景能量差异,减小了干扰阻塞算法衰减区间,提高了干扰阻塞算法对在方位区间内的检测性能,可对相邻干扰2°的弱目标实现有效检测。

基于协方差矩阵的干扰阻塞算法

为解决干扰阻塞算法对阵列接收信号构造阻塞矩阵进行干扰抵消后,位于干扰附近的信号会受到严重衰减而无法进一步检测的问题,提出一种基于协方差矩阵的干扰阻塞算法。针对阵列接收信号的协方差矩阵构造阻塞矩阵,利用协方差矩阵的特点实现干扰阻塞算法,减弱因干扰抵消而造成的信号衰减,利于信号的进一步检测。理论分析和计算机仿真结果表明,相对于干扰阻塞算法,基于协方差矩阵的干扰阻塞算法在信号和干扰相距较近时能有效抵消干扰同时减少对目标信号的衰减。

基于多尺度形态学的干扰阻塞方法

针对干扰阻塞算法导致输出波束基底起伏问题,提出了基于多尺度形态学的干扰阻塞方法。该方法首先利用阻塞矩阵对线列阵拾取数据进行阻塞预处理,其次对阻塞后数据进行波束形成得到干扰阻塞后波束,然后采用多尺度形态学方法提取干扰阻塞输出波束基底,最后采用提取的波束基底校正干扰阻塞输出波束,达到预期的干扰阻塞效果。数值仿真和数据处理均表明:该方法通过多尺度形态学改善了干扰阻塞方法,降低了波束基底起伏,使探测盲区宽度由34°缩小到4°,且避免了单一尺度形态学引起虚假目标输出问题,解决了干扰阻塞方法产生的波束基底起伏问题。