專利名稱：一種多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)干擾抑制系統(tǒng)及干擾抑制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水聲信號處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種多發(fā) 多收網(wǎng)絡(luò)干擾抑制系統(tǒng)及干擾抑制方法。本發(fā)明主要用于水下目標(biāo)聲探測。
背景技術(shù)：
水下目標(biāo)聲探測是水聲信號處理的一個重要領(lǐng)域。傳統(tǒng)的收發(fā)共置探 測聲納通常采用單發(fā)單收的策略，即聲納首先發(fā)射一組信號，然后通過接 收目標(biāo)所散射的信號回波來進(jìn)行目標(biāo)定位。同時，多基地探測聲納通常也 是采用單發(fā)單收策略(與收發(fā)共置的差別僅在于多基地的發(fā)射和接收裝置 不在一起)，或者單發(fā)多收策略，即由一個發(fā)射基地發(fā)射一組信號，然后 其它接收基地接收這組信號被目標(biāo)散射而來的回波，各個接收基地各自進(jìn) 行目標(biāo)定位或者通過基地間的數(shù)據(jù)融合進(jìn)行目標(biāo)定位。而多發(fā)多收的方式 近年來已經(jīng)出現(xiàn)在通信和雷達(dá)領(lǐng)域中。而在聲納探測方面，本申請的發(fā)明
人在2007年提出了通過多發(fā)多收(MIMO)方式進(jìn)行聲納低截獲探測的初 步想法(李宇，王彪，黃海寧，李淑秋，張春華，MIMO探測聲納研究，聲 學(xué)技術(shù)，26(5) pt.2 47-48頁，2007)。將多發(fā)多收應(yīng)用在聲納探測領(lǐng)域，如 果采用傳統(tǒng)的聲納信號和發(fā)射方式，所面臨的 一個重要問題就是多發(fā)射節(jié) 點之間相互干擾的問題，因為各個發(fā)射節(jié)點之間的信號干擾可能會淹沒目 標(biāo)的回波信號，從而導(dǎo)致主動探測的失敗。因此迫切需要一個解決多發(fā)射 節(jié)點之間相互干擾的問題的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是將正交的編碼調(diào)制技術(shù)用于多發(fā)多收聲納，通過各網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點協(xié)同發(fā)射相互正交的編碼調(diào)制序列以及采用相應(yīng)的時空干擾抑制 方法，有效地抑制網(wǎng)絡(luò)間直達(dá)波干擾和發(fā)射信號相互干擾的問題。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)干擾抑制系統(tǒng)包括 聲信號收發(fā)節(jié)點和控制與處理單元；所述信號收發(fā)節(jié)點呈等分圓結(jié)構(gòu)布設(shè)，所述信號收發(fā)節(jié)點的個數(shù)為不小于3的奇數(shù)；所述控制與處理單元用 于控制各信號收發(fā)節(jié)點同步發(fā)射兩兩正交的脈沖編碼探測信號，對各信號 收發(fā)節(jié)點接收到的信號進(jìn)行時域相干處理以抑制直達(dá)波干擾。
上述技術(shù)方案中，所述信號收發(fā)節(jié)點包括收發(fā)共置換能器陣、節(jié)點接 收機、節(jié)點發(fā)射機和無線通信模塊。
上述技術(shù)方案中，所述控制與處理單元包括無線通信模塊、信號處理 機和多發(fā)多收控制單元。
上述技術(shù)方案中，所述信號處理機包括時間干擾抑制單元和空間干擾 抑制單元，所述時間干擾抑制單元用于對信號收發(fā)節(jié)點接收到的陣列信號 進(jìn)行時域相干處理；所述空間干擾抑制單元用于對信號收發(fā)節(jié)點接收到的 陣列信號建立協(xié)方差矩陣；對所述協(xié)方差矩陣進(jìn)行奇異值分解，得出特征 值矩陣；根據(jù)所述特征值矩陣分離出直達(dá)波干擾子空間。
上述技術(shù)方案中，所述信號處理機還包括波束形成單元，用于對分離 出直達(dá)波干擾子空間后的陣列信號協(xié)方差矩陣進(jìn)行波束形成處理，得到抑 制干擾后的輸出。
本發(fā)明提供的所述多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)干擾抑制系統(tǒng)的干擾抑制方法，包括 如下步驟
1 )各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點同步發(fā)射兩兩正交的脈沖編碼探測信號； 2)各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收目標(biāo)散射的回波信號；
3 )對各信號收發(fā)節(jié)點接收到的信號進(jìn)行時域相干處理以抑制直達(dá)波干擾。
上述技術(shù)方案中，所述信號收發(fā)節(jié)點包括收發(fā)共置換能器陣，所述步 驟3)中包括時間干擾抑制處理和空間干擾抑制處理，所述時間干擾抑制 處理是對信號收發(fā)節(jié)點接收到的陣列信號進(jìn)行時域相干處理；所述空間干 擾抑制處理包括如下子步驟
31 )對信號收發(fā)節(jié)點接收到的陣列信號建立協(xié)方差矩陣； 32)對所述協(xié)方差矩陣進(jìn)行奇異值分解，得出特征值矩陣； 33 )根據(jù)所述特征值矩陣分離出直達(dá)波干擾子空間。 上述技術(shù)方案中，所述空間干擾抑制處理還包括子步驟34)如下 3 4 )對分離出直達(dá)波干擾子空間后的陣列信號協(xié)方差矩陣進(jìn)行波束形 成處理，得到抑制干擾后的輸出。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明利用多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)體制，通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的空間布局和協(xié)同發(fā)射 正交編碼信號，可以有效地減少直達(dá)波干擾和發(fā)射信號相互干擾的影響區(qū)
域；通過時空抵消方法，能夠有效地抑制直達(dá)波干擾和發(fā)射信號相互干擾
強度，從而提高了多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)對目標(biāo)的探測性能。


以下，結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例，其中
圖1表示多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點結(jié)構(gòu)框圖； '
圖2表示多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)控制與處理中心結(jié)構(gòu)框圖3表示多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的布置示意圖(節(jié)點為3個)；
圖4表示正交編碼序列與正交編碼信號波形圖(8位編碼)；
圖5表示直達(dá)波干擾區(qū)域示意圖6表示遵循多發(fā)多收時空規(guī)則時整個多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)時序圖(節(jié)點數(shù) 為3);
圖7表示未遵循多發(fā)多收時空規(guī)則時整個多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)時序圖(節(jié)點 數(shù)為3 );
圖8表示正交編碼序列互相關(guān)與自相關(guān)圖(32位編碼)； 圖9表示多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行時域相干處理后干擾區(qū)域變化示意圖 (節(jié)點數(shù)為3);
圖10表示多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)中直達(dá)波波達(dá)方向示意圖(節(jié)點數(shù)為3) 圖11表示經(jīng)過干擾抑制后的目標(biāo)探測效果對比圖，其中圖ll(a)表
示未經(jīng)干擾抑制處理的目標(biāo)探測效果圖，圖11 (b)表示經(jīng)過干擾抑制處
理的目標(biāo)探測效果圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。 實施例
本實施例的多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)干擾抑制系統(tǒng)包括聲信號收發(fā)節(jié)點和控制與 處理單元；所述信號收發(fā)節(jié)點呈等分圓結(jié)構(gòu)布設(shè)，所述信號收發(fā)節(jié)點的個 數(shù)為不小于3的奇數(shù)；所述控制與處理單元用于控制各信號收發(fā)節(jié)點同步 發(fā)射兩兩正交的脈沖編碼探測信號，對各信號收發(fā)節(jié)點接收到的直達(dá)波和 目標(biāo)回波信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。本實施例中，所述信號收發(fā)節(jié)點包括收發(fā)共置換能器陣、節(jié)點接收機、 節(jié)點發(fā)射機和無線通信模塊，如圖1所示。本實施例中，所述控制與處理 單元包括無線通信模塊、信號處理機和多發(fā)多收控制單元，如圖2所示。
本實施例的信號收發(fā)節(jié)點可安置在多個潛浮標(biāo)平臺上，也可安置在多 基地(一般是以艦艇等大型設(shè)施為單位)平臺上。
本實施例的網(wǎng)絡(luò)布設(shè)和對接收信號進(jìn)行干擾抑制處理包括以下步驟
(1) 布放多發(fā)多收探測網(wǎng)絡(luò)節(jié)點時，將多方多收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點按照等分圓 的結(jié)構(gòu)布置(節(jié)點個數(shù)要求為奇數(shù))；
(2) 每個多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分配一組正交編碼信號，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化探測 時同時發(fā)射，通過發(fā)射信號的正交性和時空協(xié)同發(fā)射來減少直達(dá)波干擾和發(fā) 射信號相互干護(hù)u的影響區(qū)域；
(3) 每個多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收信號回波，并將數(shù)據(jù)通過無線通信匯 集到多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)控制與處理中心，利用信號的正交性，通過時域相干處理 和正交空間抵消方法，來抑制直達(dá)波干擾和發(fā)射信號相互干擾。
本實施例中，所述步驟(l)中多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的布放滿足兩個條件 一是等分圓布放，二是參與探測的多發(fā)多收節(jié)點數(shù)為奇數(shù)(如圖3所示，為 三個節(jié)點的示意圖)，這樣的空間布放規(guī)則可以使相鄰接收節(jié)點之間的距離 相同，每個接收節(jié)點所接收到的直達(dá)波數(shù)為偶數(shù)。其數(shù)學(xué)原理如下
設(shè)多發(fā)多收節(jié)點數(shù)為2K+1 (K=l,2，3，...)，則其相鄰節(jié)點所對應(yīng)的圓心 角a (如圖3所示)為 360^ ，、
其相鄰兩個節(jié)點之間的距離R為
i = DSin2 (2) 2
這里，D為圓的直徑。
由于是等分圓結(jié)構(gòu)，對于每個接收節(jié)點，其它接收節(jié)點所在位置都可以 看作以該節(jié)點所在直徑為軸的左右對稱結(jié)構(gòu)，而兩個對稱節(jié)點到達(dá)該節(jié)點的
距離是相等的，且這樣的節(jié)點共有K對，距離范圍為D〉i^Dsin三。
2
本實施例中，所述步驟(2)中，所謂正交編碼脈沖信號可以描述為 對于兩個包含元素(-1， 1)，且編碼長度為N的編碼序列C,("),C^),如果滿足以下條件:
(3)
則稱C,(")，C,(")互為正交的，例如序列(-l， l)和(l, -l)就是最簡單
的正交編碼序列，由正交編碼序列調(diào)制的高頻信號，即稱為正交編碼脈沖信
號，如圖4所示，便是兩個8位正交編碼脈沖串信號(圖中Cl、 C2編碼序 列，Ml、 M2表示脈沖串信號)。
在多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)中，分別考慮每組發(fā)射信號，其直達(dá)波干擾的作用區(qū)域 為一個橢圓區(qū)域，若目標(biāo)在橢圓區(qū)域之內(nèi)將受到直達(dá)波的干擾，在接收節(jié)點 端表現(xiàn)為時域上目標(biāo)回波與信號直達(dá)波的混疊。如圖5所示，其中R表示發(fā) 射節(jié)點A與接收節(jié)點0的距離，Rl表示發(fā)射節(jié)點A到目標(biāo)G的距離，R2表 示目標(biāo)G到接收節(jié)點0的距離，C表示聲速。
若發(fā)射脈沖的寬度為Tc,直達(dá)波干擾區(qū)域內(nèi)任意一點需滿足以下條件，
即
i l + i 2 " + cfc ( 4 )則橢圓的長短軸可以表示為
a = (i + crc)/2 (5)
為了分析方便以接收節(jié)點0作為坐標(biāo)原點，則可以得到橢圓區(qū)域的解析
乂>式，即
通過各個節(jié)點在同一時刻協(xié)同發(fā)射，并結(jié)合步驟(1)的空間布放特征， 可以保證探測網(wǎng)絡(luò)中任意一個多方多收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，在接收其它多方多收網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點的發(fā)射時，各發(fā)射直達(dá)波都是成對地同時到達(dá)該節(jié)點。因為成對出現(xiàn)的 直達(dá)波在時間上是完全重合的，所以保證了多發(fā)多收體制下每個接收節(jié)點在 時域上受其他節(jié)點發(fā)射直達(dá)波的影響時間最小，同樣也保證了成對出現(xiàn)的發(fā) 射信號相互干擾的影響時間最小。如果不滿足這樣的空間布放規(guī)則或者節(jié)點 不在同 一時刻協(xié)同發(fā)射，則直達(dá)波干擾和發(fā)射信號互干擾對接收節(jié)點的影響 時間都會變大，圖6和圖7描述了遵循此時空規(guī)則和不遵循此時空規(guī)則時，
而干護(hù)G區(qū)i或的面積為按圖3布放的多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)時序圖，可以看出對于接收節(jié)點而言，當(dāng)不遵循 協(xié)同發(fā)射時直達(dá)波干擾和發(fā)射信號互干擾的影響時間擴(kuò)大了 一倍，而對于整
個網(wǎng)絡(luò)而言，它們的影響是原來的3倍。
本實施例中，所述步驟(3)中，當(dāng)數(shù)據(jù)匯集到多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)控制與處 理中心后，針對每個接收節(jié)點，利用對應(yīng)正交編碼信號的正交特性，可以通 過時域相干處理使直達(dá)波干擾在時間上的影響區(qū)域減小，其原理如下
若設(shè)第i個節(jié)點發(fā)射的正交編碼序列為C,("),則該節(jié)點發(fā)射的正交編碼 信號為
W-l
柳=26 (卜/77;) ( 9 )
這里，《-"7;)為碼片調(diào)制脈沖，7;為碼片脈沖寬度，且r、. =7;/#。 時域相干處理所利用的正交特性，主要是指正交編碼信號的自相關(guān)特 性，其自相關(guān)譜具有主瓣窄且峰值-均值比高的特點，而信號相互之間的互 相關(guān)譜峰值-均值比低，并且自相關(guān)語的峰值水平相對于互相關(guān)譜的峰值水 平的比值較大。如圖8所示，是兩個32位正交編碼脈沖串信號的自相關(guān)和 互相關(guān)圖，其中實線表示兩個信號之間的互相關(guān)，點虛線表示信號的自相關(guān)， 可以看出正交編碼信號自相關(guān)具有較高的峰均比而相互之間的互相關(guān)水平 較低，因此通過相干處理可以將直達(dá)波干擾和發(fā)射信號互干擾對探測目標(biāo)的 影響削弱。
經(jīng)過時域相干處理后，直達(dá)波干擾的影響集中在一個碼片脈沖寬度內(nèi)， 受直達(dá)干擾影響的橢圓區(qū)域就變?yōu)?br> al2 w2 一 這里
<formula>formula see original document page 9</formula>
則千"l尤面積變?yōu)?=加1W<formula>formula see original document page 9</formula>
因為探測網(wǎng)絡(luò)一般要求i 》crc,則將7;-7;/iv代入式(11 )、(12 )和(13)
后，并整理可以得到 & (1"
干擾區(qū)域縮小到原來的約^分之一。如圖9所示為進(jìn)行時域相干處理后干擾區(qū)域變化示意圖(節(jié)點數(shù)為3)。
除了時間上的干擾外，由于成對的發(fā)射信號直達(dá)波同時由不同方向到 達(dá)，在空間上也存在的發(fā)射信號互干擾。利用正交編碼信號的正交性，可以 通過正交子空間分解與主分量消除的方法，分離并抵消不同方向上的兩個直
達(dá)波信號，從而使直達(dá)波干擾在時間上的影響也被削弱。其原理如下
假設(shè)多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)為3，如圖IO布置。對于接收節(jié)點1,假設(shè)它 使用一個M個陣元且陣元間距為d的水平陣接收，其第m個陣元所接收的復(fù) 信號可以寫做
其中，/為信號頻率， 分別是直達(dá)波&(r),&0)和目標(biāo)回波z(O的
衰減幅度，《,6>3,6>。分別為直達(dá)波&(0,&0)和目標(biāo)回波義(O的波達(dá)方向，WO)為 環(huán)境噪聲。
根據(jù)式(14 )可以得到接收節(jié)點1所用陣列的協(xié)方差矩陣
<formula>formula see original document page 10</formula>(15)
… P層.
其中，矩陣中每一個元素可以表示為
<formula>formula see original document page 10</formula> (16) 這里，如表示數(shù)學(xué)期望。
通過對協(xié)方差矩陣P進(jìn)行奇異值分解，可得 <formula>formula see original document page 10</formula>" (17)
其中，f/,K為特征向量，S為特征值矩陣，為對角陣，有:
<formula>formula see original document page 10</formula>(18)
這里，^R,…, 為按降序排列的特征子空間的特征值。 由于相對于回波信號和噪聲信號而言，直達(dá)波干擾信號幅度大，且相互 正交，所以通過奇異值分解后，將對應(yīng)特征值最大的兩個特征子空間，因此 式(17)可以分解成兩個子空間， 一個干擾子空間P,和一個回波與噪聲子間&，即；
p = /; + Jp2 =叫(+^/22:21^ (18) 這里，^/,,",1^,^分別為？,， P2對應(yīng)的子空間特征向量，而且:
q o ...... 00
o & '-.'..;0
;'..o '..;，、=
o ......... 00
0
因此，通過對主分量特征子空間p,的估計，可以消除正交信號直達(dá)波干
擾在空間的影響，即
尸2 =p —S =尸_叫{^ (20)
值得說明的是，這里估計的含義是對所接收到的陣列信號，根據(jù)式(14 ) 到(19)，計算出主分量特征子空間P,的值。由于實測信號的計算結(jié)果與理 論值相比可能存在誤差，因此此處稱為估計。
經(jīng)過正交子空間分解與主分量消除后，通過普通波束形成方法可以得到 最終的經(jīng)過干擾抑制處理的輸出Q(e),即
，)=，)*尸2，) ( 21 ) 這里，『(^)為導(dǎo)向向量，有
W(60 = [WpW2,…， _, ]'= exp(/2^f(附sin0/c) ( 22 )
上述推導(dǎo)是在節(jié)點數(shù)為3，接收節(jié)點為節(jié)點1的情況下得到的，在不同 接收節(jié)點以及不同節(jié)點數(shù)下，只要滿足空間布放和協(xié)同發(fā)射規(guī)則，上述結(jié)論 仍然適用。當(dāng)節(jié)點數(shù)為2K+1時
、o ...... 0 0_
0 '..',. 0 0
;、^ ... ,. ;
';'' . o ' ; o o ',. ' . o
o o ...... o o_
經(jīng)過時域相干處理和空間上正交子空間分解與主分量消除處理后，多發(fā) 多收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的直達(dá)波干擾和信號之間的互干擾水平有了明顯地抑制，從而 提高了對目標(biāo)回波探測的能力，如圖li所示為經(jīng)過干擾抑制后的探測效果
(參考圖11 (b)),可以看出相對于未進(jìn)行干擾抑制(參考圖11 (a))的情 況，通過干擾時空抑制后，原來淹沒在干擾中的目標(biāo)回波得以被發(fā)現(xiàn)。
0 o ...... 0
o o ..;
;'..' ' . o
0 ...... 0 cr本實施例的突出特征在于
第一，通過發(fā)射正交編碼信號的正交性和時空協(xié)同發(fā)射，來減少直達(dá) 波干擾和發(fā)射信號相互干擾的影響區(qū)域。
第二，通過時域相干處理和正交空間^l氐消方法，有效地抑制直達(dá)波干 擾和發(fā)射信號相互干擾強度。
第三，按照等分圓的結(jié)構(gòu)布放多發(fā)多收探測網(wǎng)絡(luò)(節(jié)點個數(shù)要求為奇數(shù))。
第四，適用于潛浮標(biāo)網(wǎng)絡(luò)化探測系統(tǒng)，也適用于艦艇多基地探測系統(tǒng)。 最后所應(yīng)說明的是，以上僅用以說明本發(fā)明理論原理和技術(shù)方案而非限 制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等 同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán) 利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)干擾抑制系統(tǒng)，包括聲信號收發(fā)節(jié)點和控制與處理單元；所述信號收發(fā)節(jié)點呈等分圓結(jié)構(gòu)布設(shè)，所述信號收發(fā)節(jié)點的個數(shù)為不小于3的奇數(shù)；所述控制與處理單元用于控制各信號收發(fā)節(jié)點同步發(fā)射兩兩正交的脈沖編碼探測信號，對各信號收發(fā)節(jié)點接收到的信號進(jìn)行時域相干處理以抑制直達(dá)波干擾。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)干擾抑制系統(tǒng)，其特征在于， 所述信號收發(fā)節(jié)點包括收發(fā)共置換能器陣、節(jié)點接收機、節(jié)點發(fā)射機和無 線通信模塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)干擾抑制系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制與處理單元包括無線通信模塊、信號處理機和多發(fā)多收控制單 元。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)干擾抑制系統(tǒng)，其特征在于， 所述信號處理機包括時間干擾抑制單元，用于對信號收發(fā)節(jié)點接收到的陣 列信號進(jìn)行時域相干處理。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)干擾抑制系統(tǒng)，其特征在于， 所述信號處理機還包括空間干擾抑制單元，用于對信號收發(fā)節(jié)點接收到的 陣列信號建立協(xié)方差矩陣；對所述協(xié)方差矩陣進(jìn)行奇異值分解，得出特征 值矩陣；根據(jù)所述特征值矩陣分離出直達(dá)波干擾子空間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)干擾抑制系統(tǒng)，其特征在于， 所述信號處理機還包括波束形成單元，用于對分離出直達(dá)波干擾子空間后 的陣列信號協(xié)方差矩陣進(jìn)行波束形成處理，得到抑制干擾后的輸出。
7、 利用權(quán)利要求1所述的多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)干擾抑制系統(tǒng)的千擾抑制方 法，包括如下步驟1 )各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點同步發(fā)射兩兩正交的脈沖編碼探測信號；2) 各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收目標(biāo)散射的回波信號；3) 對各信號收發(fā)節(jié)點接收到的信號進(jìn)行時域相干處理以抑制直達(dá)波干擾。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的干擾抑制方法，其特征在于，所述信號收 發(fā)節(jié)點包括收發(fā)共置換能器陣，所述步驟3)中包括時間干擾抑制處理，所述時間千擾抑制處理是對信號收發(fā)節(jié)點接收到的陣列信號進(jìn)行時域相干 處理
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的干擾抑制方法，其特征在于，所述信號收 發(fā)節(jié)點包括收發(fā)共置換能器陣，所述步驟3)中還包括空間干擾抑制處理， 所述空間干擾抑制處理包括如下子步驟31 )對信號收發(fā)節(jié)點接收到的陣列信號建立協(xié)方差矩陣； 32)對所述協(xié)方差矩陣進(jìn)行奇異值分解，得出特征值矩陣； 33 )根據(jù)所述特征值矩陣分離出直達(dá)波干擾子空間。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的干擾抑制方法，其特征在于，所述空間干 擾抑制處理還包括子步驟34)如下34)對分離出直達(dá)波干擾子空間后的陣列信號協(xié)方差矩陣進(jìn)行波束形 成處理，得到抑制干擾后的輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)干擾抑制系統(tǒng)，包括聲信號收發(fā)節(jié)點和控制與處理單元；所述信號收發(fā)節(jié)點呈等分圓結(jié)構(gòu)布設(shè)，所述信號收發(fā)節(jié)點的個數(shù)為不小于3的奇數(shù)；所述控制與處理單元用于控制各信號收發(fā)節(jié)點同步發(fā)射兩兩正交的脈沖編碼探測信號，對各信號收發(fā)節(jié)點接收到的信號進(jìn)行時域相干處理以抑制直達(dá)波干擾。本發(fā)明還提供了相應(yīng)的干擾抑制方法。本發(fā)明利用多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)體制，通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的空間布局和協(xié)同發(fā)射正交編碼信號，可以有效地減少直達(dá)波干擾和發(fā)射信號相互干擾的影響區(qū)域；通過時空抵消方法，能夠有效地抑制直達(dá)波干擾和發(fā)射信號相互干擾強度，從而提高了多發(fā)多收網(wǎng)絡(luò)對目標(biāo)的探測性能。
文檔編號G01S7/537GK101470201SQ20081018949
公開日2009年7月1日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者張春華, 宇 李, 李淑秋, 黃海寧 申請人:中國科學(xué)院聲學(xué)研究所