一种基于波形分集与子空间投影的主瓣欺骗干扰抑制方法技术

本发明专利技术公开了基于波形分集与子空间投影的主瓣欺骗干扰抑制方法，可以有效抑制间歇采样转发形式的主瓣欺骗干扰。具体步骤为：步骤1根据干扰参数设计发射信号的波形为脉间捷变波形，发射信号经雷达发射后，获得接收回波。步骤2采用重构子模块对接收回波中的干扰信号做重构处理，得到干扰信号的重构结果。步骤3采用重构子模块对对消干扰重构结果后的接收回波中的目标信号做重构处理，得到目标信号的重构结果。步骤4从接收回波中对消目标信号的重构结果，更新的接收回波中的干扰信号，作为步骤2的输入，循环执行步骤2

【技术实现步骤摘要】
一种基于波形分集与子空间投影的主瓣欺骗干扰抑制方法


[0001]本专利技术属于抗干扰
，具体涉及一种基于波形分集与子空间投影的主瓣欺骗干扰抑制方法。

技术介绍

[0002]作为最主要的干扰方式之一，雷达主瓣欺骗干扰通过模拟产生高保真的回波信号，迷惑敌方雷达，影响其对真实目标的检测、跟踪。目前雷达干扰设备中应用最多的是数字射频存储器(Digital Radio Frequency Memory,DRFM)，DRFM通过存储雷达信号的样本，再在这个样本的基础上加以复制、调制后可以产生多种样式的干扰信号。
[0003]当前基于DRFM最有效的主瓣欺骗干扰样式为间歇采样转发干扰。此类干扰通过对雷达发射信号重复截取和转发，使得干扰信号与雷达发射信号部分相参，可以在后续脉冲压缩、相参积累中获得部分处理增益，降低对发射功率的需求，同时，由于其间歇采样转发的工作模式，干扰信号经脉冲压缩后会形成多个假目标群，通过对采样时间和转发次数的设计，可以兼具压制和欺骗的干扰效果。当前常见的对抗间歇采样转发干扰的方法大多以线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号为发射信号，通过提取接收回波中无干扰的目标回波片段构造带通滤波器，并对去斜处理后的接收回波做带通滤波实现干扰抑制，或直接对去斜处理后提取的目标回波片段做稀疏恢复重构目标回波。但此类方法对信噪比要求较高，且需要不被干扰完全遮盖的目标回波片段，而这在实际电子战场景中是难以实现的。
[0004]当前以间歇采样转发为主要干扰形式的主瓣欺骗干扰，已成为现代雷达面临的主要威胁，而现有方法在抑制间歇采样转发干扰方面存在局限性，因此目前亟需一种能够有效抑制间歇采样转发形式的主瓣欺骗干扰的方法。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于波形分集与子空间投影的主瓣欺骗干扰抑制方法，可以有效抑制间歇采样转发形式的主瓣欺骗干扰。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案包括以下步骤：
[0007]步骤1：根据干扰参数设计发射信号的波形为脉间捷变波形，发射信号经雷达发射后，获得接收回波Echo。
[0008]步骤2：采用重构子模块对接收回波中的干扰信号做重构处理，得到干扰信号的重构结果R
J
。
[0009]步骤3：采用重构子模块对于对消R
J
后的接收回波中的目标信号做重构处理，得到目标信号的重构结果R
T
。
[0010]步骤4：从接收回波中对消目标信号的重构结果R
T
，更新的接收回波中的干扰信号，作为步骤2的输入，返回步骤2，并循环执行步骤2
‑
3，直至达到所设定的迭代次数，或者上一次迭代的目标信号的重构结果R
T
与本次迭代的目标信号的重构结果R
T
的差值小于设定
的阈值，得到干扰重构对消后的目标结果。
[0011]进一步地，根据干扰参数设计发射信号的波形为脉间捷变波形，具体为：利用干扰感知技术估计干扰间歇采样宽度T
j
＝[T
j1
,T
j2
,...,T
jM
]和间歇采样周期T
s
＝[T
s1
,T
s2
,...,T
sM
]，其中m为干扰间歇采样序号，M为干扰间歇采样次数；构建发射信号中干扰间歇采样的包络U
J
(t)以及未被干扰采样的包络U
T
(t)、；由U
J
(t)和U
T
(t)构建第n个发射信号u
n
(t)，依次设计发射的N个脉冲信号产生脉间捷变波形。
[0012]进一步地，干扰间歇采样的包络U
J
(t)为，
[0013][0014]其中t为时间轴。
[0015]发射信号中未被干扰采样的包络U
T
(t)表示为：
[0016][0017]其中T
p
为发射信号的脉宽。
[0018]设发射信号共有N个脉冲，脉内调制的信号为s(t)；对第n个发射信号的干扰间歇采样部分调制初相未被干扰采样的部分调制初相则第n个发射信号u
n
(t)表示为：
[0019][0020]进一步地，重构子模块包括如下处理步骤：脉间相位补偿、快时间匹配滤波处理、子空间投影、快时间逆匹配滤波处理以及恢复脉间相位。
[0021]脉间相位补偿，具体为：对输入信号补偿各脉冲的脉间调制相位，获得补偿后的信号。
[0022]快时间匹配滤波处理，具体为：沿快时间维设定参考信号对补偿后的信号做匹配滤波得到E1。
[0023]子空间投影，具体为：对E1沿慢时间维做脉冲多普勒PD处理，提取PD处理结果中峰值点对应的多普勒频率，利用峰值点对应的多普勒频率构建子空间投影矩阵，利用子空间投影矩阵对E1做子空间投影得到E1'。
[0024]快时间逆匹配滤波处理，具体为：对E1'沿快时间维做逆匹配滤波处理，得到逆匹配滤波处理结果。
[0025]恢复脉间相位，具体为：对逆匹配滤波处理结果，添加各脉冲的脉间调制相位，得到重构结果。
[0026]进一步地，采用重构子模块对接收回波中的干扰信号做重构处理，其中重构子模
块的输入信号为接收回波减去上一次迭代的目标信号的重构结果；其中目标信号的重构结果初始值设定为0。
[0027]针对干扰信号的重构处理过程具体为：
[0028]首先对接收回波Echo补偿各脉冲的干扰调制相位并沿快时间维以干扰采样部分U
J
(t)
·
s(t)为参考信号对Echo做匹配滤波得到E1，然后对E1沿慢时间维做PD处理，提取PD处理结果中峰值点对应的多普勒频率记为F
j
＝[f
j
(1),f
j
(2),...,f
j
(K1)]，K1为峰值点所处的不同多普勒通道数，按照式(4)来构建干扰子空间投影矩阵P
J
：
[0029][0030]其中，(
·
)
H
表示复共轭转置，(
·
)
‑1表示矩阵的逆，表示克罗内克积，q＝[0,1,...,N
‑
1]T
。
[0031]对E1做子空间投影得到E'1，
[0032]E'1＝P
J
E1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0033]然后对E1'沿快时间维做逆匹配滤波处理，并添加各脉冲的干扰调制相位得到干扰的重构结果R
J
。
[0034]进一步地，采用重构子模块对接收回波中的目标信号做重构处理，此时重构子模块的输入信号为接收回波减去干扰重构结果。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于波形分集与子空间投影的主瓣欺骗干扰抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据干扰参数设计发射信号的波形为脉间捷变波形，所述发射信号经雷达发射后，获得接收回波；步骤2：采用重构子模块对接收回波中的干扰信号做重构处理，得到干扰信号的重构结果R
J
；步骤3：采用重构子模块对于对消R
J
后的接收回波中的目标信号做重构处理，得到目标信号的重构结果R
T
；步骤4：从接收回波中对消目标信号的重构结果R
T
，更新的接收回波中的干扰信号，作为步骤2的输入，返回步骤2，并循环执行步骤2
‑
3，直至达到所设定的迭代次数，或者上一次迭代的目标信号的重构结果R
T
与本次迭代的目标信号的重构结果R
T
的差值小于设定的阈值，得到干扰重构对消后的目标结果。2.如权利要求1所述的一种基于波形分集与子空间投影的主瓣欺骗干扰抑制方法，其特征在于，所述根据干扰参数设计发射信号的波形为脉间捷变波形，具体为：利用干扰感知技术估计干扰间歇采样宽度T
j
＝[T
j1
,T
j2
,,T
jM
]和间歇采样周期T
s
＝[T
s1
,T
s2
,,T
sM
]，其中m为干扰间歇采样序号，M为干扰间歇采样次数；构建发射信号中干扰间歇采样的包络U
J
(t)以及未被干扰采样的包络U
T
(t)，；由U
J
(t)和U
T
(t)构建第n个发射信号u
n
(t)，依次设计发射的N个脉冲信号产生脉间捷变波形。3.如权利要求2所述的一种基于波形分集与子空间投影的主瓣欺骗干扰抑制方法，其特征在于，所述干扰间歇采样的包络U
J
(t)为，其中t为时间轴；发射信号中未被干扰采样的包络U
T
(t)表示为：其中T
p
为发射信号的脉宽；设发射信号共有N个脉冲，脉内调制的信号为s(t)；对第n个发射信号的干扰间歇采样部分调制初相未被干扰采样的部分调制初相则第n个发射信号u
n
(t)表示为：4.如权利要求1～3任一所述的一种基于波形分集与子空间投影的主瓣欺骗干扰抑制
方法，其特征在于，所述重构子模块包括如下处理步骤：脉间相位补偿、快时间匹配滤波处理、子空间投影、快时间逆匹配滤波处理以及恢复脉间相位；所述脉间相位补偿，具体为：对输入信号补偿各脉冲的脉间调制相位，获得补偿后的信号；所述快时间匹配滤波处理，具体为：沿快时间维设定参考信号对补偿后的信号做匹配滤波得到E1；所述子空间投影，具体为：对E1沿慢时间维做脉冲多普勒PD处理，提取PD处理结果中峰值点对应的多普勒频率，利用峰值点对应的多普勒频率构建子空间投影矩阵，...

【专利技术属性】
技术研发人员：任丽香，刘子豪，范花玉，高宇航，强小敏，毛二可，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：