[發明專利]一種針對雷達電磁信號的極化參數自適應測量裝置

有效

• 申請號: 201410526151.0
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104267383B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 戴幻堯;孔德培;周波;莫翠瓊;劉文釗;陳秋菊;劉勇;朱健東;趙晶;崔建嶺
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63892部隊
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 陸君

本發明涉及電磁波本身自適應測量技術領域，公開一種針對雷達電磁信號的極化參數自適應測量方法及裝置，所述裝置包括：正交雙模喇叭雙極化天線，雙通道信號處理模塊，極化參數自適應測量模塊，所述共口徑的正交雙模喇叭雙極化天線分別通過水平極化分量、垂直極化分量電纜與雙通道信號處理模塊輸入端相連，雙通道信號處理模塊輸出端分別通過水平極化分量、垂直極化分量電纜與極化參數自適應測量模塊相連。本發明利用的正交雙模喇叭雙極化天線接收到雷達信號，通過雙通道信號處理模塊進行處理，然后饋入極化參數和差自適應測量模塊，最后通過觀察是否滿足零值或最小值的自適應跟蹤條件即可測得該雷達信號的極化參數。具有成本較低，易于實現。

技術領域

本發明涉及電磁波本身自適應測量技術領域，尤其是利用電磁波本身所固有的極化特性，對接收到電磁信號的水平極化分量和垂直極化分量采用矢量和－差處理，從而實現電磁信號極化參數瞬時的一種針對雷達電磁信號的極化參數自適應測量方法和裝置。

背景技術

雷達信號、光信號等電磁波信號都具有極化特性。例如，雷達在工作過程中，對目標發射電磁波信號，通過比較目標回波信號與發射信號之間時域、頻域、空域的差異來獲取目標信息，其中對于雷達極化信息的處理是獲取目標特性的重要方法。

現代電子戰中，為了避免己方目標被敵方雷達發現，通常會采用多種電子對抗措施，例如采用噪聲壓制干擾來破壞敵雷達對目標的探測，或者產生虛假目標信號欺騙敵雷達系統等，這就要求電子對抗系統必須產生有效的干擾信號。然而，敵雷達系統可能會快速變換信號的極化特性，這種雷達系統常稱為“極化捷變雷達”，對于這種新型的極化捷變雷達，電子對抗系統必須能夠快速的測量敵方雷達發射信號的極化特性，并及時調整發射干擾信號的極化，保持和雷達極化一致，才能保證干擾的有效性；否則其產生的干擾信號不能和雷達極化匹配，干擾信號就不能進入敵雷達接收機，進而影響獲得有效的干擾效果。

目前，現有的極化參數測量方法僅僅是對正交兩路信號進行幅度和相位的比較，將極化參數作為一個固定不變的量進行測量，基本可以滿足靜態條件下的參數測量。然而，這種測量和實際的應用場景嚴重不相符合，根本無法應對極化捷變的雷達，特別是當雷達和干擾之間存在相對運動，使得雷達相對干擾方的天線指向發生變化導致極化參數發生快速變化時，或者雷達本身快速變換信號的極化特性時，現有方法難以對變化后的極化參數進行閉環的自適應快速測量，使得測量值發散，無法有效利用。

實際上，雷達信號的極化就是電磁波電場矢量隨時間的變化方式，該極化矢量垂直于電磁波的傳播方向，并且可以分解為兩個正交極化分量，分別稱為水平極化分量和垂直極化分量。將電波的兩個極化分量在空間的幅度和相位關系(即電波的極化狀態)記錄下來，同時量化為數字信號，送入極化匹配處理模塊。該模塊中預先儲存了多種極化加權變換的參數組(γ,φ)，先對正交極化分量信號進行兩次180度的相位加權，求解出矢量和信號、矢量差信號，然后，計算矢量差信號與矢量和信號的比值(稱為“差和系數”)，按照極化加權變換的參數組對接收的兩路信號進行反饋式的幅相加權，使得“差和系數”滿足零值條件。此時，極化變化參數和雷達極化參數匹配，極化加權變換參數即為雷達極化參數。本發明設計的自適應極化測量方法和裝置，不僅對于固定的極化參數有很好的估計效果，對變化的極化參數也能快速跟蹤，估計精度和速度均較好，可以大幅度降低極化測量的系統復雜度以及研發成本，還能大大提高極化測量的效率。目前國內外尚未見到利用極化分解特性制造自適應極化測量裝置的任何報道和研究。

發明內容