[发明专利]波形分集阵雷达抗主瓣欺骗式干扰的方法

说明书

本发明公开了一种波形分集阵雷达抗主瓣欺骗式干扰的方法，主要解决现有雷达难以抑制主瓣欺骗式干扰的问题。其技术方案为：通过波形分集阵列发射具有频率步进的信号；对接收的回波数据匹配滤波后，在发射‑接收二维域进行距离空变补偿；基于子空间投影技术，构造接收主瓣方向子空间，得到主瓣方向的回波信号功率，采用功率检测的方法进行干扰样本挑选；根据挑选的训练样本采用自适应或非自适应波束形成技术计算波束形成权值，利用权值对补偿后的回波数据在发射‑接收二维域匹配滤波可以实现主瓣欺骗式干扰抑制。本发明降低了系统复杂度，节省了平台资源，提高了干扰协方差矩阵的估计性能，提升了单基地雷达的抗干扰能力，可用于电子干扰对抗。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，特别涉及一种抗主瓣欺骗式干扰的方法，可用于电子干扰对抗。

背景技术

随着现代电子技术的发展，电子干扰的形式和手段日益复杂。欺骗式干扰，尤其是主瓣欺骗式干扰，是由干扰机截获雷达信号并进行时延调制后在空间、时间、频率、极化等多维空间形成的与目标信号具有相似性的信号。这种欺骗式干扰会诱导雷达系统将干扰信号当作真实目标信号来处理，达到以假乱真的效果，严重影响了雷达对真实目标的检测与追踪。

为了抑制上述主瓣欺骗式干扰，国内外研究者们已提出多种解决方案。J.Xu等人在其发表的论文“Deceptive jamming suppression with frequency diverse MIMOradar”(Signal Processing,2015,113:9-17)中初步探讨了FDA-MIMO雷达对抗主瓣干扰的问题，其干扰信号形式中遗漏了干扰机中的转发延迟时间，其可以对抗任意转发的欺骗式干扰的结论并不成立。另外，当干扰样本在训练样本中所占比重较小时，干扰信号存在功率欠估计的情况，由此估计得到的协方差矩阵存在较大误差，二维波束形成的抑制干扰性能也会受到影响。

电子科技大学在其申请的专利“一种分布式椭圆双曲线联合定位抗距离欺骗干扰抑制方法”(申请号：201710285708，公开号：CN107037411A)中提出了分布式多基地雷达对抗主瓣干扰，该专利利用目标与干扰在椭圆定位和双曲线定位中的分布特性的不同，对两个定位平面进行取交操作，达到抑制干扰保留真实目标的目的。虽然这种多站雷达能够抑制主瓣干扰，但是该体制的系统复杂度过高，平台占用资源过多。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，从单基地雷达出发，提出一种基于波形分集阵雷达的有源主瓣欺骗式干扰对抗方法，以降低系统复杂度，节省平台空间资源，实现对任意转发的欺骗式干扰的抑制。

实现本发明目的技术方案是：通过利用FDA-MIMO雷达在发射端引入的距离维自由度，使目标和干扰在发射空间频率域上具有差异性，根据此差异利用波束形成技术在发射-接收二维域上对目标和干扰进行区分。在进行波束形成时，采用基于子空间投影技术和信号功率检测方法实现欺骗式干扰样本挑选，以进一步提高波束形成抑制干扰的性能。其实现步骤包括如下：

(1)用M个发射天线单元发射具有频率步进的信号，用N个接收天线单元接收目标的回波信号和干扰的回波信号；

(2)对N个接收天线单元的回波数据进行多波形匹配滤波，得到匹配滤波后的回波数据：x＝s+g+n，其中s是目标信号，g是干扰信号，n是噪声；

(3)在发射-接收二维域对匹配滤波后的回波数据x进行距离空变补偿，补偿后的目标信号s_C，补偿后的干扰信号是g_C，得到补偿后的回波数据x_C＝s_C+g_C+n_C，n_C是补偿后的噪声；

(4)对补偿后的回波数据x_C进行样本挑选，挑选出含有欺骗式干扰的训练样本，根据训练样本估计出干扰协方差矩阵R_L；