[发明专利]FDA-MIMO雷达基于频率步进量控制的抗干扰方法

说明书

本发明提出一种FDA‑MIMO雷达基于频率步进量控制的抗干扰方法，主要解决现有雷达体制难以实现抑制来自主瓣方向的欺骗性干扰的问题。其实现步骤是：1.设计FDA‑MIMO雷达发射端频率步进量；2.根据频率步进量设定参数，构建真实目标的等效发射导向矢量和第q个假目标的等效发射导向矢量；3.利用等效发射距离补偿矢量对上一步构建的矢量进行补偿操作；4.根据补偿后雷达真实目标的等效发射导向矢量，获取经过非自适应波束形成后的输出信号。本发明通过非自适应波束形成方法进行联合发射‑接收二维调零，使得假目标等效位于真实目标对应的波束形成方向图的零点，能够有效抑制主瓣欺骗式干扰。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及数字信息传输，具体为一种频率分集阵多输入多输出FDA-MIMO(Frequency Diverse Array-Multiple-Input and Multiple-Output)雷达基于频率步进量控制的抗干扰方法。可用于抑制来自雷达天线主瓣方向的欺骗式干扰，提高雷达在电子战中的生存能力。

背景技术

阵列雷达面临日趋复杂的空间电磁环境，容易受到强干扰和强杂波等影响，严重限制了雷达系统的信息获取能力。其中，欺骗式干扰通过向辐射类似于真实目标回波的电磁波，诱使雷达错误地将虚假目标当成真实目标，造成雷达真实目标丢失、雷达资源占用以及异常空情等，使得雷达系统性能急剧恶化。对于来自旁瓣的欺骗式信号，阵列雷达能够有效地进行自适应干扰对抗。然而，若假目标信号位于主瓣区域，将大大增加雷达探测真实目标的难度。因此，研究雷达抗欺骗式干扰，特别是来自主瓣方向的抗干扰技术是当今雷达领域亟待解决的重要难点问题之一。

西安电子科技大学在其专利文献“FDA-MIMO雷达抑制主瓣欺骗式干扰的方法”(专利号：ZL201710739763.1)中提出了一种频率分集阵多输入多输出FDA-MIMO雷达抑制主瓣欺骗式干扰的方法，该发明利用自适应波束形成的方式对欺骗式干扰对主瓣欺骗式干扰进行抑制。但在实际应用中：1)该专利假设发射完全正交的波形，然而无法得到在任意时延、任意多普勒都正交的MIMO雷达发射波形，因此该方法在实际中不具有普适性；2)采用自适应波束形成的方式进行主瓣欺骗式干扰抑制，需要利用充足的训练样本构建协方差矩阵，而样本挑选的问题尚未解决。

发明内容

本发明目的是针对雷达系统面临的主瓣欺骗式干扰抑制的共性问题，提出了一种频率分集阵多输入多输出FDA-MIMO雷达基于频率步进量控制的抗干扰方法，用以实现主瓣方向的距离欺骗式干扰抑制，提高目标的检测率以及阵列雷达在电子战中的生存能力。

实现本发明的思路是：针对欺骗式干扰机对截获的雷达信号延迟至少一个脉冲转发形成的假目标，在FDA-MIMO雷达中，利用假目标与真实目标在发射空间频率上的差异，在联合发射-接收二维频率域来对真、假目标进行区分。固定非自适应波束形成权向量为指向目标的导向矢量，通过控制FDA-MIMO雷达发射阵元之间的频率步进量，使得假目标等效位于真实目标对应的波束形成方向图的零点，从而有效地通过收发波束置零来抑制假目标。

实现本发明目的的具体步骤如下：

(1)在具有M个发射天线、N个接收天线的共址频率分集阵多输入多输出FDA-MIMO雷达中，获取FDA-MIMO雷达发射端频率步进量Δf，具体步骤如下：

(1a)按照下式，构建FDA-MIMO雷达发射端频率步进量表达式：

Δf＝f_r(z+v)

其中，z表示任意正整数部分，v表示小数部分；

(1b)计算小数部分v：

其中，i表示任意正整数；p表示假目标相对于真实目标的延迟脉冲数；

(1c)得到FDA-MIMO雷达发射端频率步进量Δf：