[發(fā)明專利]基于聚類的外輻射源雷達目標航跡處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410242098.1
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104020451B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 王俊;喬家輝;呂小永;王玨
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36;G01S7/41
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙)61218
• 代理人: 惠文軒

技術領域

本發(fā)明屬于目標航跡產生技術領域，特別涉及基于聚類的外輻射源雷達目標航跡處理方法。

背景技術

外輻射源雷達也稱為無源雷達，是指自身不發(fā)射電磁波，而是利用空中已存在的電磁波信號來獲取目標相關信息的雷達探測系統(tǒng)。常規(guī)有源雷達因其發(fā)射信號易被敵方偵聽和截獲而容易遭受電子干擾和反輻射導彈襲擊。相比之下，外輻射源雷達利用廣播、電視、衛(wèi)星等民用照射源進行目標探測與定位的技術解決了有源雷達的上述弊端，具有抗干擾、抗輻射導彈、抗低空突防和反隱身的綜合“四抗”潛力。

外輻射源雷達系統(tǒng)生存能力強，可多站多頻段協(xié)調工作，甚至組網進行數(shù)據(jù)融合。然而，由于外輻射源具有非協(xié)作、不可控、不可預知的特性，使外輻射源雷達的探測性能受到較大限制，導致其探測精度明顯低于傳統(tǒng)雷達。因此，常采用多輻射源，多接收站綜合利用，融合多站處理結果，從而更有效地完成目標檢測，提高定位精度，但同時會產生計算量大，處理復雜等問題。

基于FM廣播信號的外輻射源雷達，由于工作在低頻波段接收使得天線的指向性不強，造成方位角的測量精度不高。因此，基于測角定位方法的定位精度往往較低?；诘竭_時間(TOA)測量的Tⁿ-R型無源相干定位與跟蹤方法，因無源相干雷達中TOA測量精度相對較高而得以廣泛應用，其通常的做法是：利用單次測量的多個輻射源對應的TOA形成的多個橢球面(或雙曲面)在目標位置處的交點進行求解。然而，由于外輻射源雷達系統(tǒng)所處的環(huán)境惡劣以及回波信號非常微弱，為降低漏警率而采用比較低的檢測門限，導致產生大量的虛警點。因此，在利用TOA信息進行解算，特別是在多個輻射源信息融合的情況下，將產生大量的虛假點，給后面的航跡處理帶來很大困難，不僅可能產生很多虛假航跡，而且也加大了系統(tǒng)的復雜度及計算量，影響到航跡的實時處理與顯示。而當量測信息中包含多個目標時，上述問題將越發(fā)嚴重。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提出基于聚類的外輻射源雷達目標航跡處理方法。為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明采用如下技術方案予以實現(xiàn)。

基于聚類的外輻射源雷達目標航跡處理方法包括以下步驟：

S1：利用接收天線接收每個輻射源的信號，對每個輻射源的信號進行通道均衡處理和下變頻處理，得到原始數(shù)據(jù)；

S2：對所述原始數(shù)據(jù)依次進行雜波相消、距離—多普勒運算、恒虛警檢測和比幅測角處理，得出前端處理后數(shù)據(jù)；

S3：根據(jù)前端處理后數(shù)據(jù)，利用聚類方法生成各個目標的航跡。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明利用聚類的方法來形成航跡初始點，以減少后端航跡處理的數(shù)據(jù)量，并對聚類結果進行篩選，以最大限度減小虛假航跡的產生，實現(xiàn)了單收多源外輻射源雷達后端數(shù)據(jù)的實時處理

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于聚類的外輻射源雷達目標航跡處理方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明的外輻射源雷達處理系統(tǒng)的結構圖；

圖3為終端顯控平臺接收前端處理后數(shù)據(jù)的流程圖；

圖4為航跡處理的總體流程圖；

圖5為本發(fā)明中基于聚類的航跡初始點形成的流程圖；

圖6為航跡與各個輻射源量測數(shù)據(jù)進行關聯(lián)的流程圖；

圖7為本發(fā)明的航跡起始過程的子流程圖

圖8為本發(fā)明仿真實驗中單收3輻射源雷達接收數(shù)據(jù)的原始PPI顯示圖；

圖9為本發(fā)明仿真實驗中經信號處理后形成的航跡示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明：

參照圖1，為本發(fā)明的基于聚類的外輻射源雷達目標航跡處理方法的流程圖。該基于聚類的外輻射源雷達目標航跡處理方法包括以下步驟：

S1：利用接收天線接收每個輻射源(發(fā)射站)的信號，對每個輻射源的信號進行通道均衡處理和下變頻處理，得到原始數(shù)據(jù)。具體說明如下：

在步驟S1之前，首先構建外輻射源雷達處理系統(tǒng)。參照圖2，為本發(fā)明的外輻射源雷達處理系統(tǒng)的結構圖。所述外輻射源雷達處理系統(tǒng)包括：接收天線、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)字信道化接收機、信號處理機、以及電連接信號處理機的終端顯控平臺；所述數(shù)據(jù)采集卡的輸入端電連接接收天線，輸出端電連接所述數(shù)字信道化接收機的輸入端，所述數(shù)字信道化接收機的輸出端電連接信號處理機的輸入端。

本發(fā)明實施例中，接收天線采用八陣元的接收天線，如圖2所示，該八陣元的接收天線接收調頻廣播信號，接收的調頻廣播信號中主要包括目標信號，直達波信號，地物雜波及多徑雜波信號。