一种抑制雷达多径干扰的方法技术

本发明专利技术公开了一种抑制雷达多径干扰的方法，主要解决现有常规副瓣匿影技术无法有效消除从主天线主瓣进入的多径干扰的问题。包括：1)分别对雷达主辅天线接收到的目标回波信号做脉冲压缩，然后进行平方律检波；2)对数据向量进行恒虚警检测；3)确定多径干扰相对于直达干扰的距离单元延迟，利用其对辅助天线的直达干扰信号进行延迟，得到虚拟辅助天线接收的干扰信号；4)分别对同一距离单元处的主辅助天线及主虚拟辅助天线接收信号进行比较，将结果联合进行匿影检测，得到主通道输出信号。本发明专利技术能够消除多径效应对常规副瓣匿影的影响，在抑制密集假目标干扰的同时对从主天线主瓣进入的多径干扰信号进行有效抑制。的多径干扰信号进行有效抑制。的多径干扰信号进行有效抑制。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制雷达多径干扰的方法


[0001]本专利技术属于通信
，进一步涉及雷达抗干扰技术，具体为一种抑制雷达多径干扰的方法。可用于在雷达进行目标检测时，提高检测性能。

技术介绍

[0002]密集假目标干扰是常见的欺骗式干扰信号之一，由于这样的干扰信号与雷达回波信号具有较强的相干性，对其经过匹配滤波处理后会产生比较高的脉冲压缩增益，即出现很多虚假峰。通常情况下，干扰信号的功率要大于雷达回波信号的功率，所以，多个虚假峰与真实目标混在一起，导致雷达的检测性能下降，雷达天线接收到目标回波后无法识别出真实目标与欺骗假目标。
[0003]副瓣匿影SLB(Sidelobe Blanking)作为一种常见的抗干扰技术，因其简单且抗干扰效果良好而被广泛使用。副瓣匿影技术是抑制从天线副瓣进入的假目标等欺骗式干扰的有效方法，其实现是利用辅助天线，与主天线同时接收信号，再对雷达主天线和辅助天线所接收信号做相同的处理，对两路处理结果基于对应的距离单元进行比较，然后对比较结果进行匿影判决，以此对主天线信号是否通过做出决策，从而达到消除雷达干扰信号的目的。
[0004]副瓣匿影技术的性能与信号在传播中的多径效应有关系。电磁波在传播过程中，由于地面或建筑物的反射或者散射作用，导致传播出现多个路径，各个路径的电磁波到达雷达接收机的时间不同，因此产生多径效应。其中，直达干扰是从干扰源发出的干扰信号直接被雷达天线所接收的干扰，多径干扰则是直达干扰经反射或散射后再被雷达天线所接收的干扰。由于信号在传播过程中的传播介质的差异，干扰信号的损耗也会不同，导致雷达天线接收到的信号幅度不同。因此，多径效应使得直达干扰与多径干扰在脉冲距离单元位置以及强度上有所不同，即多径干扰相对直达干扰有一个时延。由于辅助天线通常为低增益的全向天线且多径干扰强度相比直达干扰弱很多，所以辅助天线接收到的大部分为直达干扰。但是，雷达主天线的主瓣增益远大于辅助天线的增益，因此当很弱的多径干扰从主天线主瓣方向进入也会变得很强，与直达干扰相比不容忽视。需要说明的是，在雷达扫描过程中，多径干扰并不是一直存在，其只存在于某些特定方向上，且因为主天线主瓣波束宽度很窄，所以接收到的多径干扰多为一条或两条。
[0005]通过副瓣匿影技术的门限检测可以阻止强的直达干扰信号进入雷达接收机，达到抑制干扰的效果，但由于多径效应的存在，当微弱的多径干扰从主天线主瓣进入时，主天线通道接收的信号强度大，而辅助天线通道接收的信号强度小，此时多径干扰信号通过，和真实目标混在一起，导致雷达的检测性能下降。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于针对上述现有技术的不足，利用多径干扰在主天线与辅助天线中的特点，提出一种抑制雷达多径干扰的方法，用于解决常规副瓣匿影技术无法有效消除从主天线主瓣进入的多径干扰这一技术问题。首先通过对主辅天线中的干扰信号求互相关函
数的方法估计多径干扰相对直达干扰的延迟，然后利用所估计延迟节对辅助天线的直达干扰信号进行延迟，得到另一个虚拟的辅助天线接收的干扰信号；最后分别对同一距离单元处的主天线与辅助天线接收信号以及主天线与虚拟辅助天线接收信号进行比较，将两路比较结果联合进行匿影检测，以此判定主通道该距离单元处的信号是否通过，最终使干扰信号(包括直达干扰与多径干扰)不被允许通过，而目标信号则被允许通过，达到保留目标信号、抑制干扰信号的效果。本专利技术能够有效消除多径效应对常规副瓣匿影的影响，在抑制密集假目标干扰的同时也可以抑制从主天线主瓣进入的多径干扰，进而正确检测出目标。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
[0008](1)分别对辅助天线和主天线接收到的目标回波信号进行脉冲压缩，相应得到第一信号向量Z与第二信号向量Y；
[0009](2)对第一信号向量与第二信号向量分别进行平方律检波，得到检波后的第一数据向量Z
′
与第二数据向量Y
′
；
[0010](3)对检波后的第一数据向量Z
′
进行恒虚警检测，得到辅助天线接收信号所有过检测门限的距离单元以及该距离单元所对应的元素值，组成第一检测向量V1；
[0011](4)结合所有过检测门限的距离单元，根据第一信号向量Z与第二信号向量Y之间的互相关函数，确定多径干扰相对于直达干扰的距离单元的延迟个数；
[0012](5)对第一检测向量V1延迟所述距离单元的延迟个数得到第三检测向量V2，将其作为虚拟辅助天线的接收信号向量；
[0013](6)对检波后的第二数据向量Y
′
进行恒虚警检测，得到主天线接收信号所有过检测门限的距离单元以及该距离单元所对应的元素值，组成第二检测向量U；
[0014](7)根据第一检测向量V1、第三检测向量V2和第二检测向量U设置匿影逻辑，将主天线接收信号所有过检测门限的距离单元以及该距离单元所对应的幅值，分别与第一检测向量V1和第三检测向量V2的同一距离单元处的幅值进行比较，若某一距离单元处对应的主天线接收信号的幅值同时大于第一检测向量V1与第三检测向量V2对应该距离单元的幅值，则将该距离单元处的主通道信号予以通过匿影门限，否则将该距离单元处的信号抑制，从而确定最终的主通道输出信号。
[0015]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0016]第一、由于本专利技术在设置匿影逻辑时同时考虑了辅助天线接收信号与增设的虚拟辅助天线接收信号，使得副瓣匿影技术对干扰信号(包括直达干扰与多径干扰)的匿影效果更好，从而有效消除多径效应对副瓣匿影的影响，提升副瓣匿影技术的性能，确保可以更好地检测出目标信号。
[0017]第二、本专利技术采用计算辅助天线接收信号与主天线接收信号之间的互相关函数的方式自适应地估计多径干扰相对直达干扰的距离单元的延迟个数，使得多径干扰相对于直达干扰的延迟节个数预先明确，从而在后续设置虚拟辅助天线接收信号时，只需要将辅助天线接收信号延迟已知的延迟节个数即可。
[0018]第三、针对密集假目标干扰的特点，本专利技术在计算主天线接收信号与辅助天线接收信号之间的互相关函数时，将辅助天线接收信号过恒虚警检测门限的所有距离单元所对应的元素值作为辅助通道干扰样本，这避免了重新选取干扰样本，从主天线接收信号中获取干扰样本时，所选取的干扰值所处距离单元与从辅助天线接收信号中选取的干扰值的所
处距离单元是一致的，使得处理流程更加简便，从而降低成本。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本专利技术技术方案的实现流程框图；
[0021]图2是直达干扰和多径干扰的模型示意图；
[0022]图3是本专利技术实施例提供的几何模型示意图；
[0023]图4是根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制雷达多径干扰的方法，所述雷达具有辅助天线和主天线，其特征在于，包括如下步骤：(1)分别对辅助天线和主天线接收到的目标回波信号进行脉冲压缩，相应得到第一信号向量Z与第二信号向量Y；(2)对第一信号向量与第二信号向量分别进行平方律检波，得到检波后的第一数据向量Z
′
与第二数据向量Y
′
；(3)对检波后的第一数据向量Z
′
进行恒虚警检测，得到辅助天线接收信号所有过检测门限的距离单元以及该距离单元所对应的元素值，组成第一检测向量V1；(4)结合所有过检测门限的距离单元，根据第一信号向量Z与第二信号向量Y之间的互相关函数，确定多径干扰相对于直达干扰的距离单元的延迟个数；(5)对第一检测向量V1延迟所述距离单元的延迟个数得到第三检测向量V2，将其作为虚拟辅助天线的接收信号向量；(6)对检波后的第二数据向量Y
′
进行恒虚警检测，得到主天线接收信号所有过检测门限的距离单元以及该距离单元所对应的元素值，组成第二检测向量U；(7)根据第一检测向量V1、第三检测向量V2和第二检测向量U设置匿影逻辑，将主天线接收信号所有过检测门限的距离单元以及该距离单元所对应的幅值，分别与第一检测向量V1和第三检测向量V2的同一距离单元处的幅值进行比较，若某一距离单元处对应的主天线接收信号的幅值同时大于第一检测向量V1与第三检测向量V2对应该距离单元的幅值，则将该距离单元处的主通道信号予以通过匿影门限，否则将该距离单元处的信号抑制，从而确定最终的主通道输出信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中第一检测向量，根据如下步骤得到：(3a)将辅助天线接收的目标回波信号进行脉冲压缩后得到的第一信号向量Z＝[z1,z2,...,z
M
]；将主天线接收的目标回波信号进行脉冲压缩后所得到的第二信号向量Y＝[y1,y2,...,y
M
]，其中Z和Y均为1
×
M的矩阵，M表示距离单元总个数；(3b)对第一信号向量Z和第二信号向量Y进行检波，分别得到第一数据向量Z
′
和第二数据信号向量Y
′
：Z
′
＝[z1′
,z2′
,...,z
M
′
]，Y
′
＝[y1′
,y2′
,...,y
M
′
]；(3c)对第一数据向量Z
′
进行恒虚警检测处理，得到第一数据向量所有过门限元素对应的距离单元，将第i个过门限元素对应的距离单元num
i
相应元素值记为其中，i＝1,2,...I,表示第一数据向量过门限元素的序号，I表示第一数据向量过门限元素的总数，且I≤M，I为非负整数；(3d)将全部过检测门限的元素值组成第一检测向量V1，V1＝[v1,v2,...,v
p
,...,v
M
]。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤(3d)中所述第一检测向量V1，其构建规则为：所有过检测门限的信号保留，未过检测门限的信号置为0，即第一检测向量V1的元素值v
p
表示如下：
其中，p＝1,2,...,M表示第一检测向量V1中元素的序号。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中多径干扰相对于直达干扰的距离单元的延迟个数，根据如下步骤确定：(4a)将所有通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永波，马文丹，牛奔，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：