基于離散余弦變換的旁瓣對消技術研究

摘 要:自適應旁瓣對消是一種有效抑制有源干擾的措施。研究了自適應旁瓣對消和合成孔徑雷達(SAR)有源遮蓋式干擾的基本原理，詳細推導了基于離散余弦變換的DCT-LMS頻域自適應方法，并將其應用于SAR的旁瓣對消系統中。通過與其他自適應算法的對比實驗，證明了DCT-LMS算法兼有收斂速度快，計算量小的優點。最終模擬實際環境中的干擾源，利用SAR的實際數據進行了仿真實驗。實驗結果表明，DCT-LMS算法能有效地抑制有源干擾噪聲，確保SAR接收機正常工作，具有較高的干擾對消比。

關鍵詞:自適應濾波; 旁瓣對消; 有源干擾; 合成孔徑雷達

中圖分類號:TN973.3文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)15-0024-05

SAR Adaptive Side-lobe Jamming Cancellation Based on DCT

WANG Bao-chu1， 2，HAN Song1

(1. Institute of Electronics， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100080， China; 2.Graduate School， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100190， China

)

Abstract: Adaptive side-lobe cancellation is an effective method to suppress active interference. The fundamental principle of adaptive side-lobe cancellation and active interference of synthesis aperture radar(SAR) is proposed. The adaptive algorithm of DCT-LMS frequency domain is deduced step by step and is applied to the SAR side-lobe cancellation experiment. By contrast to the other adaptive algorithms， it is proved that DCT-LMS is an effective algorithm with fast convergence rate and small amount of computation. The experiment is carried with practical SAR source data and simulated active interference， which demonstrates that DCT-LMS can effectively suppress the active interference and has a high rate of the interference cancellation suppression (INCANS).

Keywords: adaptive filtering; side-lobe cancellation; active jamming; synthesis aperture radar

0 引 言

在電子對抗環境里工作的雷達干擾信號來自干擾機，其產生的干擾強度一般比有用信號強70~80 dB，就目前技術水平說，除非付出極大的代價，否則天線旁瓣電平很難優于-30~-40 dB[1]。若干擾來自固定方向，則可以通過設計天線波束圖，使其在干擾方向上有很深的零點[2]。但當雷達平臺相對干擾機運動時，使得干擾方向不斷變化，因此希望這些零點方向也能隨干擾方向變化。采用自適應旁瓣對消技術就能實現這個目的。

1 SAR有源干擾與自適應旁瓣對消

SAR(合成孔徑雷達)成像區域與干擾機之間的位置關系如圖1所示。雷達載機在高空沿水平飛行，對平行于航路的區域進行成像。雷達天線的方位方向圖包括主瓣和若干副瓣。飛機在飛行過程中沿直線飛行，雷達照射形狀保持不變。當飛機在位置“A”時，干擾機處在主俯仰平面內，此時能使干擾信號的峰值功率進入雷達天線;當雷達載機運動到位置“B”時，干擾機處在雷達天線的副瓣內。……