專利名稱：一種空時(shí)級(jí)聯(lián)抑制斜向探測(cè)電離圖外部干擾的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電離層探測(cè)領(lǐng)域，特別涉及該領(lǐng)域中的一種空時(shí)級(jí)聯(lián)抑制斜向探測(cè)電離圖外部干擾的方法。
背景技術(shù)：
斜向探測(cè)電離圖記錄了接收信號(hào)的相對(duì)群時(shí)延(相對(duì)傳播時(shí)間)與頻率的關(guān)系，主要用于研究不同時(shí)間不同頻率的電離層傳播模式，以實(shí)時(shí)確定特定鏈路上可能存在的傳播模式、頻率范圍及射線距離。當(dāng)需要斜向探測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地提供探測(cè)信息時(shí)，對(duì)探測(cè)圖形信息的提取尤為重要。電離層斜向探測(cè)工作的頻段有大量的外干擾，由于各種干擾空間分布不均勻，干擾源數(shù)量、強(qiáng)度和位置都在隨時(shí)間變化，嚴(yán)重影響了斜向探測(cè)電離圖傳播模式的提取。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)提出一些抑制斜向探測(cè)電離圖外部干擾的方法，這些方法大都在圖像域進(jìn)行。通常是根據(jù)一定準(zhǔn)則設(shè)定門限，判定大于此門限的頻點(diǎn)含有干擾，然后將該頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行清零，再根據(jù)相鄰頻點(diǎn)的信號(hào)采用插值算法進(jìn)行信號(hào)重建。這類方法存在兩個(gè)問題:一是門限設(shè)置不合理會(huì)造成信號(hào)誤消或干擾不能去除；二是重建信號(hào)沒有利用本頻點(diǎn)的信息，僅通過相鄰頻點(diǎn)圖像插值的方法得到，與真實(shí)信號(hào)不可避免地存有誤差。因此，如何無(wú)失真地抑制斜向探測(cè)電離圖中干擾，得到描跡清晰的斜向探測(cè)電離圖成為必須要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種先經(jīng)自適應(yīng)波束形成，再經(jīng)自適應(yīng)干擾對(duì)消依次抑制斜向探測(cè)電離 圖外部干擾的方法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種空時(shí)級(jí)聯(lián)抑制斜向探測(cè)電離圖外部干擾的方法，包括如下步驟:( I)利用發(fā)射間隙進(jìn)行采樣，通過設(shè)置功率譜門限的方法剔除干擾，估計(jì)噪聲功率
σ.
(2)考慮N元等距線陣，陣元間距為d，且假設(shè)陣元均為各向同性陣元，遠(yuǎn)場(chǎng)處有一個(gè)期望信號(hào)和P個(gè)窄帶干擾以平面波入射，波長(zhǎng)為λ，到達(dá)角度分別為Qtl和0k(k=l，2r..，P)，收發(fā)同步采樣陣列接收的快拍數(shù)據(jù)可以表示為X(t)，X(t) = a(<90)s0(/) + Xi+ (0 = a(<90 )s0 (0 + X a(6>, )^ (/) + n(t)
t=l式中Xi+n(t)為干擾加噪聲向量，sk(t)為第k個(gè)信號(hào)復(fù)包絡(luò)，eJPt...,V-DAf為第k個(gè)信號(hào)的導(dǎo)向矢量,其中爲(wèi)二了dsmA，n(t)為噪聲向量；(3)把X⑴代入 =計(jì)算協(xié)方差矩陣，令將λω和
K (=1R , aU = iUcr ，R代入= R + AJ計(jì)算對(duì)角加載后的協(xié)方差矩陣良,;(4)將&和a(0。)代入W= R〗a(y 計(jì)算最優(yōu)權(quán)W，將W代入Y (t) =WhX完成空域?yàn)V波得到Y(jié) (t)；(5)令 r(t)=Y(t),運(yùn)用式 y (k) =w (k) Tx (k)、e (k) =r (k)-y (k)、w (k+1) =w (k) +2 μ e (k) X (k) *進(jìn)行迭代運(yùn)算，最后得到期望信號(hào)e。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提出的空時(shí)級(jí)聯(lián)抑制斜向探測(cè)電離圖外部干擾的方法，能夠充分利用干擾的空域和時(shí)域特性，具有以下優(yōu)勢(shì):a)抑制干擾能力較強(qiáng)，采用16元等間距線陣時(shí)，抑制能力可達(dá)60dB。b)能夠降低背景噪聲。c)能夠自適應(yīng)調(diào)整空域和時(shí)域權(quán)系數(shù)，適應(yīng)性較強(qiáng)。d)能夠有效地保留信號(hào)完整性。


圖1是本發(fā)明所公開方法的原理框圖；圖2是未去干擾的斜向探測(cè)電離圖；圖3是利用本發(fā)明方法 進(jìn)行空域去干擾后的斜向探測(cè)電離圖；圖4是利用本發(fā)明方法先空域后時(shí)域去干擾后的斜向探測(cè)電離圖；圖5是未去干擾的9.5MHz脈壓圖；圖6是利用本發(fā)明方法進(jìn)行空域去干擾后的9.5MHz脈壓圖；圖7是利用本發(fā)明方法進(jìn)行空域去干擾后的11.6MHz脈壓圖；圖8是利用本發(fā)明方法先空域后時(shí)域去干擾后的11.6MHz脈壓圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請(qǐng)參見圖1，電離層斜向探測(cè)工作在高頻頻段，存在著大量窄帶干擾，干擾帶寬遠(yuǎn)小于信號(hào)帶寬。這種情況可以運(yùn)用自適應(yīng)干擾對(duì)消技術(shù)進(jìn)行抑制。自適應(yīng)濾波器對(duì)消窄帶干擾的原理框圖如附圖1所示。輸入信號(hào)r由寬帶信號(hào)w和窄帶干擾s組成。由于窄帶信號(hào)的時(shí)間相關(guān)性比寬帶信號(hào)的時(shí)間相關(guān)性強(qiáng)，輸入信號(hào)經(jīng)過延時(shí)D后，X中的寬帶信號(hào)分量與w不相關(guān)或相關(guān)性極小，而窄帶信號(hào)分量與s仍保持足夠的相關(guān)性。然后經(jīng)過自適應(yīng)干擾對(duì)消系統(tǒng)處理，參考通道中的自適應(yīng)濾波器將調(diào)整其加權(quán)值，使輸出y在最小均方誤差(LMS-Least Mean Square)意義上接近相關(guān)分量一窄帶信號(hào)，而輸出e接近非相關(guān)分量一寬帶信號(hào)。實(shí)施例1，本實(shí)施例公開了一種空時(shí)級(jí)聯(lián)抑制斜向探測(cè)電離圖外部干擾的方法，包括如下步驟:(I)利用發(fā)射間隙進(jìn)行采樣，通過設(shè)置功率譜門限的方法剔除干擾，估計(jì)噪聲功率σ.
(2)考慮N元等距線陣，陣元間距為d，且假設(shè)陣元均為各向同性陣元，遠(yuǎn)場(chǎng)處有一個(gè)期望信號(hào)和P個(gè)窄帶干擾以平面波入射，波長(zhǎng)為λ，到達(dá)角度分別為Qtl和0k(k=l，2r..，P)，收發(fā)同步采樣陣列接收的快拍數(shù)據(jù)可以表示為X(t)，
權(quán)利要求
1.一種空時(shí)級(jí)聯(lián)抑制斜向探測(cè)電離圖外部干擾的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)利用發(fā)射間隙進(jìn)行采樣，通過設(shè)置功率譜門限的方法剔除干擾，估計(jì)噪聲功車<; (2)考慮N元等距線陣，陣元間距為d，且假設(shè)陣元均為各向同性陣元，遠(yuǎn)場(chǎng)處有一個(gè)期望信號(hào)和P個(gè)窄帶干擾以平面波入射，波長(zhǎng)為入，到達(dá)角度分別為Qtl和0k(k=l，2，…，ρ)，收發(fā)同步采樣陣列接收的快拍數(shù)據(jù)可以表示為χα)，
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空時(shí)級(jí)聯(lián)抑制斜向探測(cè)電離圖外部干擾的方法，包括如下步驟估計(jì)噪聲功率；收發(fā)同步采樣陣列接收的快拍數(shù)據(jù)；計(jì)算對(duì)角加載后的協(xié)方差矩陣；空域?yàn)V波；經(jīng)迭代運(yùn)算后得到期望信號(hào)。本發(fā)明提出的方法,能夠充分利用干擾的空域和時(shí)域特性，具有以下優(yōu)勢(shì)抑制干擾能力較強(qiáng)，采用16元等間距線陣時(shí)，抑制能力可達(dá)60dB；能夠降低背景噪聲；能夠自適應(yīng)調(diào)整空域和時(shí)域權(quán)系數(shù)，適應(yīng)性較強(qiáng)；能夠有效地保留信號(hào)完整性。
文檔編號(hào)H03H17/00GK103248337SQ201310084339
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月29日
發(fā)明者張成峰 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十二研究所