[发明专利]雷达窄脉冲剔除带外干扰抑制方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达信号处理领域，涉及一种脉冲压缩体制雷达的接收机带外干扰的抑制方法。

背景技术

现代雷达通过改变雷达间的发射频率，使雷达间发射信号的载频错开中频带宽，从而达到抗干扰的目的。但是错开雷达工作频率的方式，在某些情况下抗干扰效能会急剧下降。例如，对于发射机发射频率稳定度不高的传统体制雷达，发射谐波十分严重；来自近距内雷达的脉冲式高功率干扰信号不仅可能堵塞接收通道，且脉冲边缘频谱丰富，谐波能量高；雷达中频滤波带外抑制度较差等客观因素的存在，使得即使雷达间工作频率错开中频带宽以上，带外脉冲干扰信号通过雷达接收机滤波器仍会产生剩余，且在时域上表现为脉冲边缘处呈现窄脉冲特性。特别是在高功率干扰情况下，带外干扰剩余在脉冲边缘处的时域窄脉冲具有较大的幅度值，这样的窄脉冲信号和数字脉冲压缩处理相对应的匹配滤波横向滤波器进行卷积，其结果不仅是窄脉冲信号在时域上被扩展，而且还呈现尖峰特性。如此，带外干扰剩余将对后续的雷达信号反异步、恒虚警处理等带来影响。另一方面，带外干扰通常是异步干扰，在一个舰艇编队中由于同型雷达较多且距离较近，同型雷达间的干扰会十分严重，雷达需要采用编队抗同频工作方式、变频、反异步等措施进行处理。在雷达编队抗同频干扰处理中，一般通过改变雷达工作的重复周期、参差工作等措施先将干扰信号异步化后再采用反异步措施进行处理。在雷达信号处理器中反异步干扰处理通常置于脉冲压缩之后，但仅在脉冲压缩之后进行基于反异步处理的编队抗同频干扰有一定的难度，因为雷达接收到的大量干扰通过接收机滤波后的剩余不经处理都会在脉冲压缩后被时域展宽，展宽使得脉压后的反异步干扰处理变得困难，另一方面大量的时域窄脉冲通过脉压后的信号还具有尖峰特性，将导致距离单元恒虚警处理效果下降，因此在脉压前加入一级有针对性的雷达信号处理模块抑制异步信号、带外剩余干扰信号，阻止非目标信号的脉压扩展显得必要。在脉压前将主要表现为时域窄脉冲特性的带外剩余干扰及其他异步信号进行有效抑制，将使得雷达的变频、重频错开、反异步处理等抗同频干扰措施更加有效，雷达在近距编队作战的抗同频干扰能力得到增强。

发明内容

为了抑制进入雷达接收机内的带外信号，在雷达信号处理流程中的数字正交、低通滤波后加入本发明所述的窄脉冲剔除带外干扰抑制模块，抑制接收机通带外的干扰信号。

本发明所采用的技术方案是：在雷达信号处理流程中的数字正交、低通滤波后，脉冲压缩模块前增加一个窄脉冲剔除带外干扰抑制功能模块，对每个距离单元的雷达回波信号的同相分量I、正交分量Q求模，得到雷达回波的包络信号，基于包络的起伏特征，联合方位慢时间方向和距离快时间方向对每个距离单元的同相分量I、正交分量Q进行选择性输出。

慢时间方向处理：进行方位上的包络反异步。通过比较相邻雷达处理周期同一距离单元的回波包络幅度来判定异步信号并剔除相应距离单元异步I、Q值并进行补值处理；

快时间方向处理：进行距离方向上的窄脉冲剔除。在同一雷达处理周期下选取相邻3个距离单元，基于回波在临近距离上的起伏来判定窄脉冲剩余信号并剔除窄脉冲相应距离单元I、Q值并进行补值处理。

本发明应用于雷达编队抗同频干扰，通过在脉冲压缩前对雷达接收机内的通带外信号的抑制，减少带外干扰信号剩余的脉压时域扩展。

附图说明

图1是窄脉冲剔除带外干扰抑制功能模块在雷达信号处理流程中的示意框图。

图2是雷达受到带外信号干扰，目标回波和带外信号时域上不重合，目标回波和带外信号经过数字正交、低通滤波后的I、Q波形示意图。其中2_1是数字正交、低通滤波后输出的目标回波I、Q波形图，2_2是数字正交、低通滤波后输出的带外信号I、Q波形图。

图3是图2的I、Q求模后的包络波形示意图。其中3_1是2_1求模后的目标回波包络波形图(目标回波脉冲包络相对平坦)，3_2是2_2求模后的带外干扰包络波形图(带外干扰包络成脉冲状剩余)。

图4、图5是雷达受到带外信号干扰，目标回波和带外信号在某个雷达处理周期上重合，相邻雷达处理周期间的带外干扰状况示意图。其中4_1是前一雷达处理周期下目标回波没有被干扰的包络波形图，4_2是前一雷达处理周期下基底噪声的包络波形图，5_1是当前雷达处理周期下目标回波和带外信号在时域上重合时的包络波形，5_2是当前雷达处理周期下的基底噪声的包络波形。