本發(fā)明屬于雷達(dá)，具體涉及一種基于mimo(multiple-input?multiple-output)線陣的主瓣干擾抑制方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、mimo雷達(dá)即多發(fā)多收雷達(dá)，其主要特點(diǎn)就是具有多個(gè)發(fā)射天線和多個(gè)接收天線，并且發(fā)射和接收是分開獨(dú)立運(yùn)行的；mimo雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是可以提高雷達(dá)的角度分辨率(空間分辨率)。主瓣干擾是指在雷達(dá)發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)的天線方向圖中，輻射強(qiáng)度最大的瓣在接收機(jī)出現(xiàn)干擾的現(xiàn)象。主瓣干擾與旁瓣干擾不同，旁瓣干擾可通過自適應(yīng)波束形成技術(shù)對(duì)干擾角度上的干擾信號(hào)進(jìn)行抑制。但若使用相同的方法對(duì)主瓣干擾進(jìn)行抑制，則會(huì)因?yàn)橹靼旮蓴_與目標(biāo)角度過于接近，在抑制主瓣干擾的同時(shí)也會(huì)降低目標(biāo)信號(hào)的強(qiáng)度，進(jìn)而導(dǎo)致后續(xù)鑒角曲線失真，測(cè)角不準(zhǔn)。

2、現(xiàn)如今，通過mimo雷達(dá)進(jìn)行干擾抑制的技術(shù)主要是通過對(duì)接收維的信號(hào)進(jìn)行多次脈沖壓縮來分離信號(hào)中的發(fā)射維自由度，再對(duì)每一個(gè)通道脈沖壓縮的結(jié)果進(jìn)行自適應(yīng)發(fā)射波束形成，然后通過對(duì)各接收通道自適應(yīng)發(fā)射波束形成結(jié)果進(jìn)行接收維的和波束形成，利用單脈沖測(cè)角的方法獲取目標(biāo)角度。這種方法的思路非常簡(jiǎn)單，可以通過基本信號(hào)處理獲得發(fā)射維和接收維的信號(hào)，并且對(duì)獲得的結(jié)果進(jìn)行鑒角曲線計(jì)算也能測(cè)得目標(biāo)角度，但這種方法需要對(duì)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行多次脈沖壓縮操作，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)發(fā)射波束形成，假設(shè)雷達(dá)的發(fā)射天線有個(gè)發(fā)射陣元，接收天線有個(gè)接收陣元，則這種方法的計(jì)算次數(shù)到達(dá)了次，使得雷達(dá)資源被大幅度占用，大幅度增加了雷達(dá)的信號(hào)處理時(shí)長(zhǎng)，加大了雷達(dá)處理主瓣干擾的負(fù)擔(dān)。

3、此外，抑制主瓣干擾的方法還可以使用行列自適應(yīng)波束形成的方法，其處理出來的數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)主瓣干擾的抑制效果也比較好，但行列自適應(yīng)波束形成方法只能應(yīng)用在面陣?yán)走_(dá)上，對(duì)線陣?yán)走_(dá)的mimo雷達(dá)并不適用。

4、綜上，急需一種計(jì)算量小、耗時(shí)短，且對(duì)線陣型和面陣型的mimo雷達(dá)均適用的主瓣干擾抑制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種基于mimo線陣的主瓣干擾抑制方法、裝置及電子設(shè)備。

2、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種基于mimo線陣的主瓣干擾抑制方法，包括：

4、對(duì)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行和差波束形成，得到和通道波束形成數(shù)據(jù)與差通道波束形成數(shù)據(jù)；其中，所述雷達(dá)回波數(shù)據(jù)由mimo線陣的個(gè)發(fā)射陣元的發(fā)射信號(hào)反射得到，所述個(gè)發(fā)射陣元的發(fā)射信號(hào)相互正交，為大于1的整數(shù)；

5、對(duì)所述和通道波束形成數(shù)據(jù)與所述差通道波束形成數(shù)據(jù)分別進(jìn)行正交匹配濾波，得到正交匹配濾波后的脈沖壓縮結(jié)果；所述脈沖壓縮結(jié)果包括發(fā)射維自由度分離的和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)與差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)；

6、對(duì)所述和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)與所述差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)分別進(jìn)行l(wèi)cmv(線性約束最小方差準(zhǔn)則)處理，得到和通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)與差通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)；

7、利用所述和通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)對(duì)所述和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行主瓣干擾抑制處理，得到主瓣干擾抑制后的和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)；利用所述差通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)對(duì)所述差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行主瓣干擾抑制處理，得到主瓣干擾抑制后的差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)。

8、可選地，所述方法還包括：

9、對(duì)主瓣干擾抑制后的和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)與差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)分別進(jìn)行mtd(動(dòng)目標(biāo)檢測(cè))處理，得到mtd處理后的和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)與差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)；

10、計(jì)算mtd處理后的和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)與差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)的差和比；

11、根據(jù)所述差和比，對(duì)比鑒角曲線得到目標(biāo)角度。

12、可選地，對(duì)所述和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)與所述差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)分別進(jìn)行l(wèi)cmv處理，得到和通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)與差通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)，包括：

13、針對(duì)所述和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)與所述差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)中的每一種脈沖壓縮數(shù)據(jù)，利用如下lcmv準(zhǔn)則方程對(duì)其進(jìn)行l(wèi)cmv處理：

14、；

15、其中，是當(dāng)前針對(duì)的脈沖壓縮數(shù)據(jù)，是該脈沖壓縮數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)權(quán)系數(shù)，是的共軛轉(zhuǎn)置，是該脈沖壓縮數(shù)據(jù)的輸出功率，是目標(biāo)角度導(dǎo)向矢量，。

16、可選地，利用所述和通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)對(duì)所述和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行主瓣干擾抑制處理，得到主瓣干擾抑制后的和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)，包括：

17、將所述和通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)的共軛轉(zhuǎn)置與所述和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)相乘，得到主瓣干擾抑制后的和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)；

18、利用所述差通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)對(duì)所述差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行主瓣干擾抑制處理，得到主瓣干擾抑制后的差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)，包括：

19、將所述差通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)的共軛轉(zhuǎn)置與所述差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)相乘，得到主瓣干擾抑制后的差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)。

20、可選地，所述方法應(yīng)用于線陣?yán)走_(dá)。

21、第二方面，本發(fā)明提供了一種基于mimo線陣的主瓣干擾抑制裝置，包括：

22、波束形成模塊，用于對(duì)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行和差波束形成，得到和通道波束形成數(shù)據(jù)與差通道波束形成數(shù)據(jù)；其中，所述雷達(dá)回波數(shù)據(jù)由mimo線陣的個(gè)發(fā)射陣元的發(fā)射信號(hào)反射得到，所述個(gè)發(fā)射陣元的發(fā)射信號(hào)相互正交；為大于1的整數(shù)；

23、正交匹配濾波模塊，用于對(duì)所述和通道波束形成數(shù)據(jù)與所述差通道波束形成數(shù)據(jù)分別進(jìn)行正交匹配濾波，得到正交匹配濾波后的脈沖壓縮結(jié)果；所述脈沖壓縮結(jié)果包括發(fā)射維自由度分離的和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)與差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)；

24、lcmv處理模塊，用于對(duì)所述和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)與所述差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)分別進(jìn)行l(wèi)cmv處理，得到和通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)與差通道自適應(yīng)權(quán)系；

25、干擾抑制模塊，用于利用所述和通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)對(duì)所述和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行主瓣干擾抑制處理，得到主瓣干擾抑制后的和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)；利用所述差通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)對(duì)所述差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行主瓣干擾抑制處理，得到主瓣干擾抑制后的差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)。

26、可選地，所述裝置還包括：測(cè)角模塊；

27、所述測(cè)角模塊，用于對(duì)主瓣干擾抑制后的和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)與差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)分別進(jìn)行mtd處理，得到mtd處理后的和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)與差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)；計(jì)算mtd處理后的和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)與差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)的差和比；根據(jù)所述差和比，對(duì)比鑒角曲線得到目標(biāo)角度。

28、可選地，所述lcmv處理模塊，具體用于：

29、針對(duì)所述和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)與所述差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)中的每一種脈沖壓縮數(shù)據(jù)，利用如下lcmv準(zhǔn)則方程對(duì)其進(jìn)行l(wèi)cmv處理：

30、；

31、其中，是當(dāng)前針對(duì)的脈沖壓縮數(shù)據(jù)，是該脈沖壓縮數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)權(quán)系數(shù)，是的共軛轉(zhuǎn)置，是該脈沖壓縮數(shù)據(jù)的輸出功率，是目標(biāo)角度導(dǎo)向矢量，。

32、可選地，所述干擾抑制模塊，具體用于：

33、將所述和通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)的共軛轉(zhuǎn)置與所述和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)相乘，得到主瓣干擾抑制后的和通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)；將所述差通道自適應(yīng)權(quán)系數(shù)的共軛轉(zhuǎn)置與所述差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)相乘，得到主瓣干擾抑制后的差通道脈沖壓縮數(shù)據(jù)。

34、第三方面，本發(fā)明提供一種電子設(shè)備，包括處理器、通信接口、存儲(chǔ)器和通信總線，其中，處理器，通信接口，存儲(chǔ)器通過通信總線完成相互間的通信；

35、存儲(chǔ)器，用于存放計(jì)算機(jī)程序；

36、處理器，用于執(zhí)行存儲(chǔ)器上所存放的程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述任一種基于mimo線陣的主瓣干擾抑制方法的方法步驟。

37、本發(fā)明提供的基于mimo線陣的主瓣干擾抑制方法中，利用mimo雷達(dá)發(fā)射維度和接收維度的自由度可分離且相互獨(dú)立的特點(diǎn)，在發(fā)射維方向圖畸變不影響接收維、進(jìn)而接收維鑒角曲線不失真的基礎(chǔ)上，對(duì)接收維度進(jìn)行波束形成，分別對(duì)和通道波束形成數(shù)據(jù)與差通道波束形成數(shù)據(jù)進(jìn)行正交匹配濾波，實(shí)現(xiàn)發(fā)射信號(hào)分離，獲取發(fā)射維自由度，再在發(fā)射維度上對(duì)脈沖壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行l(wèi)cmv處理，使得接收維上收到的主瓣干擾信號(hào)被抑制，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)角抑制主瓣干擾，進(jìn)而可進(jìn)行正常的和差波束測(cè)角。其中，由于雷達(dá)回波數(shù)據(jù)在發(fā)射維和接收維自由度是相互獨(dú)立的，因此發(fā)射維進(jìn)行l(wèi)cmv處理并不會(huì)影響信號(hào)接收維進(jìn)行和差波束測(cè)角的計(jì)算，也不會(huì)影響鑒角曲線的生成。這樣的數(shù)據(jù)流程設(shè)計(jì)既減小了天線的體積，又實(shí)現(xiàn)了抑制主瓣干擾，減少了理論上計(jì)算目標(biāo)角度的計(jì)算耗時(shí)和計(jì)算量。

38、并且，本發(fā)明用發(fā)射維度的lcmv處理來代替面陣?yán)走_(dá)的行列自適應(yīng)處理，減少了雷達(dá)對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算量、降低了系統(tǒng)的運(yùn)算時(shí)間、減少了雷達(dá)所需要的天線數(shù)量，并且充分抑制了主瓣干擾的影響，從而使得線陣?yán)走_(dá)也能正確測(cè)量出主瓣干擾下的目標(biāo)角度。因此本發(fā)明對(duì)面陣型和線陣型的mimo雷達(dá)均適用。