The invention provides a wideband blocking array beam forming method based on signal subspace focusing. 1, the bandwidth of the signal is divided into J sub bands; 2, the data covariance matrix of the j subband of the feature decomposition, obtained the signal subspace and the characteristic value; 3, set the focus frequency, and the design of focusing matrix the j subband; 4, for the j subband data focusing transform; blocking 5, the design of array focusing frequency point, focusing on the data after the obstruction; 6 using the weight vector beam blocking the data after forming, estimates the desired signal range. The invention reduces by focusing the wide-band frequency, improves the speed of operation; take the signal subspace to focus on the same frequency instead of focusing signal components to the same frequency, can reduce the influence of noise, improve the sidelobe ratio; at the same time focusing matrix is a unitary matrix, will not change the output signal-to-noise ratio also, do not destroy the statistical characteristics of the noise.
【技术实现步骤摘要】
一种基于信号子空间聚焦的宽带阻塞阵波束形成方法
本专利技术涉及的是一种声纳信号处理方法,具体地说是一种宽带信号主瓣干扰抑制的波束形成方法。
技术介绍
阵元接收的信号通过基阵接收系统波束形成处理后能够形成设计的指向性;能够滤除环境噪声,提高信噪比;可以进行空域滤波,抑制空间干扰;进行多目标分辨,提供目标方位估计;可以为目标定位或距离、深度估计创造条件;以及为目标识别提供信息。相比于单频信号,宽带信号包含更充分的目标信息,使其在目标检测、参量估计、目标特征提取等方面具有更强的优势,因此关于宽带信号的波束形成算法就具有更大的研究价值。当接收信号中含有干扰信号时,需要对干扰信号进行抑制,当干扰位于波束旁瓣时,解决方法较多,而位于主瓣时,解决方法较少。阻塞阵是常见的主瓣干扰抑制方法,目前阻塞阵主要还是针对窄带信号,研究主波束畸变抑制等方向,对宽带信号一般采取传统的划分子带方法,缺乏针对性设计。常规宽带阻塞阵性能相比于窄带或单频信号阻塞阵性能下降明显,旁瓣高,不适于低信噪比条件。因此研究专门的宽带信号阻塞阵处理方法,改善性能宽带阻塞阵性能具有实际工程意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种运算速度快,能降低噪声的影响的基于信号子空间聚焦的宽带阻塞阵波束形成方法。本专利技术的目的是这样实现的:步骤1、将信号带宽等分为J个子带,对接收信号做傅里叶变换,得到宽带频域快拍Xj及协方差矩阵Rj;步骤2、将第j个子带的数据协方差矩阵Rj做特征分解,获得信号子空间Uj和特征值Λj;步骤3、设定聚焦频点f0(下角标0表示聚焦频率),并设计第j个子带的聚焦矩阵U0为聚焦频率处的信 ...
【技术保护点】
一种基于信号子空间聚焦的宽带阻塞阵波束形成方法,其特征是:步骤1、将信号带宽等分为J个子带,对接收信号做傅里叶变换,得到宽带频域快拍Xj及协方差矩阵Rj;步骤2、将第j个子带的数据协方差矩阵Rj做特征分解,获得信号子空间Uj和特征值Λj;步骤3、设定聚焦频点f0,并设计第j个子带的聚焦矩阵
【技术特征摘要】
1.一种基于信号子空间聚焦的宽带阻塞阵波束形成方法,其特征是:步骤1、将信号带宽等分为J个子带,对接收信号做傅里叶变换,得到宽带频域快拍Xj及协方差矩阵Rj;步骤2、将第j个子带的数据协方差矩阵Rj做特征分解,获得信号子空间Uj和特征值Λj;步骤3、设定聚焦频点f0,并设计第j个子带的聚焦矩阵U0为聚焦频率处的信号子空间;步骤4、对第j个子带数据进行聚焦变换取均值作为宽带聚焦下的协方差矩阵RT;步骤5、设计聚焦频点处的阻塞阵B,对聚焦后的数据进行阻塞R=BRTBH;步骤6、利用权向量w对阻塞后的数据进行波束形成,估计期望信号方位。2.根据权利要求1所述的基于信号子空间聚焦的宽带阻塞阵波束形成方法,其特征是步骤1具体包括:接收站的宽带频域输出记为X=[X1,X2,...,Xj,...XJ],式中,第j个子带频域输出表示为Xj=aj(θs)Ssj+aj(θi)Sij+Nj;Ssj,Sij分别为期望信...
【专利技术属性】
技术研发人员:生雪莉,芦嘉,石亚莉,陆典,郭龙祥,殷敬伟,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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