[发明专利]一种被动雷达导引头对雷达和诱饵干扰的识别方法

权利要求书

1.一种被动雷达导引头对雷达和诱饵干扰的识别方法，其特征是：其包括以下步骤：

S1、构建双极化阵列和多通道接收机，用于接收雷达和诱饵干扰信号；

S2、计算多通道接收机的多个通道输出信号的极化-方位联合图谱，通过图谱特征确定是否存在诱饵干扰；若不存在干扰，则按常规被动雷达导引头处理方法，获取目标的角度信息来维持目标跟踪；若存在干扰，则利用极化-方位联合图谱估计和干扰识别算法，确定目标雷达和诱饵干扰的角度信息，完成真假目标的识别并进行跟踪；具体操作方法为：

S2.1、计算双极化阵列接收信号的协方差矩阵R_x＝XX^H，并对R_x进行特征分解

将协方差矩阵R_x的特征值从大到小排列，并构成对角矩阵Λ＝diag{λ₁,λ₂,…λ_M,λ_M+1,…,λ_2K}；

M+1个较大的特征值对应的特征向量构成信号子空间S＝span{U_S}，2K-M-1个小特征值对应的特征向量构成噪声子空间N＝span{U_N}，其中，

U_S＝[u₁ … u_M+1],U_N＝[u_M+2 … u_2K]

将阵列的导向矢量投影到噪声子空间中，计算极化-方位联合图谱函数为该函数的谱峰存在局部极大值和极小值，搜索该函数的极大值，得到雷达信号和干扰信号的方位角θ和极化角γ；

S2.2、将雷达天线扫描周期四等分作为双极化阵列的四个处理时间，根据1/4个雷达天线扫描周期，统计四个时刻的接收信号极化-方位联合图谱的谱峰数量，若谱峰数量大于2，则判断雷达附近存在诱饵干扰，需要对雷达和诱饵进行识别，进入步骤S2.3进行处理；若谱峰数量为1或2，则不做判断，将谱峰对应的角度加权平均，作为被动导引头的跟踪方向，保持跟踪模式；

S2.3、计算多个天线扫描周期的极化统计特征并完成识别，具体方法为：

在二维空间(θ,γ)的方位角θ轴和极化角γ轴上，以雷达脉冲重复周期PRI的2倍为处理周期，以天线扫描周期T的1.5倍为总时间，计算极化-方位联合图谱，总共计算的采样次数为

以处理周期t为基础，统计每个极化-方位联合图谱的谱峰，得到各个时刻的极化角信息γ(t)，将极化角信息换算为极化比ρ(t)＝tgγ(t)，统计算出极化比的方差S²_j,l为

设定雷达识别的判决阈值为3，若S²_j,l≥3，则判断该信号为诱饵干扰信号，不跟踪和处理该目标；若S²_j,l＜3，则判断为目标雷达信号，并根据极化-方位联合图谱输Pmusic(θ,γ)出峰值给出雷达对应的方位角信息θ，作为被动雷达导引头的跟踪角度。

2.根据权利要求1所述的被动雷达导引头对雷达和诱饵干扰的识别方法，其特征是：其步骤S1中，具体操作方法为：

S1.1、构建双极化阵列天线：

构建双极化均匀线阵，阵列共有K个阵元，每个阵元均由一个双极化正交偶极子对构成，在水平-垂直正交极化基下，设水平极化与x轴平行，垂直极化与y轴平行；

在由两个互相垂直的单位矢量构成的二维直角坐标系中建立极化坐标系，雷达信号极化相位描述子为(γ_s,η_s)，其Jones矢量原点处的阵元接收到信号矢量表示为

其中，s(t)为雷达信号波形；

S1.2、接收信号矢量化：

对于一维双极化均匀线阵，第k个阵元接收到的雷达信号为

s_k＝q_s^k-1·s₁

其中，为空间相移因子，接收信号矢量为2K维的矢量

设定完全极化的干扰信号共有M个，第m个干扰信号的到达角为极化相位描述子为(γ_jm,η_jm)，则位于原点处的阵元接收到的干扰信号为

其中，j_m(t)为干扰信号波形；

均匀线阵接收到的第m个干扰的信号矢量为

其中，j_mk＝q_mk^k-1·j_m1，为第m个干扰源的空间相移因子；

综上可得，该双极化阵列接收到雷达信号和干扰信号的复矢量为

其中，N为噪声矩阵，N＝[n₁(t),n₂(t),…,n_K(t)]^T，n_k(t)为加性高斯白噪声，k＝1,2,…K；

S1.3、计算极化阵列导向矢量：

双极化阵列的接收信号矢量是2K维矢量，包括四个独立的未知参量，分别为信号到达角在相应极化坐标系中的极化相位描述子(γ_s,η_s)；因此，极化-方位联合图谱估计定义在四维空间，即阵列导向矢量记做a(θ,φ,γ,η)，根据上述信号模型有

式中，表示Kronecker积，a_S(θ,φ)为阵列的空间导向矢量，a_P(θ,φ,γ,η)为双极化阵元的极化导向矢量，具体来说：

a_S(θ,φ)＝[1 q q² … q^k-1]^T

其中，为相邻阵元间的相移因子；

仅考虑方位估计时，信号俯仰角为φ＝90°，所有来波信号均为线极化η＝0°，则

此时，阵列导向矢量简写为：

其中，