高效的多跳频信号2D-DOA估计算法

于欣永, 郭 英, 张坤峰, 眭 萍, 李 雷, 李红光, 孟 涛

(1. 空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 710077; 2. 通信网信息传输与分发技术重点实验室,河北 石家庄 050081; 3. 空军通信士官学校, 辽宁 大连 116100)

0 引 言

跳频通信因其保密性好、抗干扰能力强、组网能力强等特点,广泛应用于航空航天通信领域,如Link16、美军军事卫星等,同时也向通信侦察提出了严峻的考验[1-3]。网台分选是跳频信号侦查的一个关键环节,它可以从复杂的电磁环境中将不同跳频电台分选出来,实现敌我识别,对敌方重要的通信电台实施跟踪、干扰、打击、破坏,为军事通信对抗情报生成、干扰引导及长期情报侦查提供依据和支撑。

针对跳频信号的侦查处理目前大多侧重于信号检测和时频域的参数估计,而对跳频信号的空域信息研究较少[4-6]。而跳频信号的空域信息如波达方向等在网台分选、信号跟踪和干扰中具有重要作用。文献[7-8]利用构造空时频模型进行跳频信号的波达方向(direction of arrival,DOA)估计,但是文中算法只能适用于超定情况,而实际复杂电磁环境中,大多情况处于欠定条件下;文献[9]运用空时频方法进行线性调频信号DOA估计及信号分离,取得了良好的效果,但是只适用于线性调频信号;文献[10]结合空时频模型和多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法进行跳频信号DOA估计,为跳频信号DOA估计提出了新的思路,这种方法可以适用于适定与欠定条件,估计精度较理想,但是算法复杂度高;文献[11-12]用root-MUSIC算法代替了文献[10]中的MUSIC算法,降低了计算复杂度,但是文中算法对阵列结构要求苛刻,实际工程应用中难以满足条件。……