[发明专利]基于频率分集阵列的MIMO雷达的欺骗式干扰抑制方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达干扰抑制技术领域，特别涉及基于频率分集阵列的MIMO雷达的欺骗式干扰抑制方法，主要用于实现对主瓣的欺骗式干扰的压制。

背景技术

随着军用雷达的发展，电子对抗技术引起了广泛的关注。假目标产生器(FTG)通过截获雷达信号，包括目标的速度，高度和位置等信息，然后产生一系列不同距离和多普勒频率的假目标来欺骗雷达系统，从而降低了识别真实目标的能力。

在传统的雷达系统中，一些电子反对抗的方法如脉冲分集在电子对抗环境中可以进行目标侦查，但脉冲分集会导致高的距离旁瓣，降低信干比并会限制压制干扰的能力。相控阵雷达可以实现波束形成，有压制多种干扰的能力，但当假目标产生器在相控阵的主瓣上时，它无法从由假目标产生器产生的众多假目标中分辨出真实的目标。

发明内容

本发明的目的在于提出基于频率分集阵列MIMO(多输入多输出)雷达的欺骗式干扰抑制方法，本发明充分利用频率分集阵列可控的自由度，在发送-接收平面内可以区分出真实目标和假目标。本发明是基于在FDA-MIMO雷达(频率分集阵列MIMO雷达)中，信号发送端的导向矢量不仅依赖于角度，还依赖于距离这样一个事实，因此，接收端的波束形成也是距离-角度依赖的。这样只有确定的距离和角度的目标才能被检测到。该方法不仅可以有效的抑制旁瓣的欺骗式干扰，还可以有效的抑制主瓣的欺骗式干扰。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

基于频率分集阵列的MIMO雷达的欺骗式干扰抑制方法包括以下步骤：

步骤1，在所述基于频率分集阵列的MIMO雷达中，构造所述频率分集阵列的阵列结构，所述频率分集阵列为具有N个阵元的均匀线阵，所述频率分集阵列的参考频率为f₀，所述频率分集阵列的频率增量为Δf；

步骤2，利用所述频率分集阵列发射信号，得出所述频率分集阵列中第n个阵元发射的信号s_n(t)，n＝1,2,…,N，t表示时间变量；所述频率分集阵列发射信号时，频率分集阵列中任意两个阵元的发射波形相互正交；

步骤3，利用所述具有N个阵元的均匀线阵接收目标的回波信号，每个阵元接收回波信号时使用相同的载频，得出所述各阵元载频均相同的N元等距线阵中第m个阵元接收的目标的回波信号r_s,m(t)，m＝1,2,…,N；

步骤4，对n阵元发m阵元收的目标回波信号进行匹配滤波，得到经匹配滤波处理后的n阵元发m阵元收的目标回波信号r_s,mn，所述n阵元发m阵元收的目标回波信号指：由所述频率分集阵列中第n个阵元发射的信号经目标反射后再由所述具有N个阵元的均匀线阵中第m个阵元接收的目标回波信号；得出目标回波信号的快拍数据矢量x_s，x_s＝[r_s,11,r_s,12,…,r_s,1N,…,r_s,mn,…,r_s,NN]^T，其中，上标T表示矩阵或向量的转置；得出目标回波信号的快拍数据矢量x_s的协方差矩阵、以及频率分集阵列发射信号的导向矢量；

步骤5，当所述各阵元载频均相同的N元等距线阵每接收到一个目标回波信号时，得出所述目标与所述具有N个阵元的均匀线阵的距离、以及所述目标的到达角；然后，根据所述目标与所述具有N个阵元的均匀线阵的距离、以及所述目标的到达角，得出目标对应的频率分集阵列发射信号的导向矢量；利用所述目标对应的频率分集阵列发射信号的导向矢量、以及目标回波信号的快拍数据矢量的协方差矩阵，对该目标回波信号进行自适应波束形成，得到对应的输出功率；根据每个目标的回波信号对应的输出功率，来对假目标产生器产生的假目标回波信号进行抑制。

本发明的特点和进一步改进在于：

在步骤1中，频率分集阵列中第n个阵元发射信号的载频f_n表示为：

f_n＝f₀+(n-1)Δf   n＝1,2,…,N；

在步骤2中，利用所述频率分集阵列发射信号，所述频率分集阵列中第n个阵元发射的信号s_n(t)表示为：