[發明專利]一種抗信號依賴型干擾的認知恒模波形設計方法

有效

• 申請號: 201710299523.4
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN106932761B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 崔國龍;盧術平;付月;黎明;余顯祥;易偉;孔令講;楊曉波;張天賢
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 張楊

本發明公開了一種抗信號依賴型干擾的認知恒模波形設計方法，屬于雷達抗干擾技術領域，它特別涉及了波形設計和干擾抑制技術領域。現有的抗雜波、電子干擾的波形設計準則函數大多基于檢測概率、信雜比等，針對不同時延的干擾需要重新設計波形，并且不能抑制快時轉發型干擾。本發明采用脈內子脈沖相位調制的波形設計方式抑制快/慢轉發式SD型干擾的方法。首先，利用抑制干擾信號與發射信號間互相關的思想建立干擾抑制信號模型，在抑制干擾的基礎上同時考慮抑制信號自相關旁瓣水平，并考慮恒模約束，然后針對建立的目標問題函數，提出了一種最優最小化迭代搜索優化算法進行化簡求解。該方法能夠很好地抑制SD型干擾并能夠保持低旁瓣的雷達探測要求。

技術領域

本發明屬于雷達抗干擾技術領域，它特別涉及了波形設計和干擾抑制技術領域。

背景技術

在現代戰爭中，雷達系統面臨的電磁環境日益復雜，如城市、山地等地雜波，復制假目標電子欺騙等。信號依賴型(Signal-Dependent,SD)干擾是跟信號本身呈線性相關關系的一類干擾，比如SMSP(SMeared SPectrum)距離欺騙電子干擾，干擾機通過截獲復制雷達發射信號構成SMSP干擾發射給雷達接收機，導致雷達匹配濾波檢測后出現很多虛假目標，嚴重干擾了雷達的正常探測工作。因此提高雷達系統對SD型干擾的抑制具有重要意義。

波形捷變技術通過實時調節波形編碼、脈寬、頻譜分布、功率等自由度設計與特定探測環境相匹配的波形，能夠有效提高雷達在復雜環境下對目標的探測性能。將波形捷變技術應用到雷達抗干擾已成為當前研究熱點。現有的抗雜波、電子干擾的波形設計準則函數大多是檢測概率、信干/雜/噪比(Signal-Interference/Clutter/Noise Ratio,SICNR)、積分旁瓣電平(Integrated Sidelobe Level,ISL)和信息KL(Kullback-Leibler)散度等，針對不同時延或多個干擾情況必須重新設計波形，降低了波形利用率。并且不能抑制快時轉發型干擾，即在一個脈沖重復周期(Pulse Repetition Period,PRT)內轉發的干擾。為此，本發明采用脈內子脈沖相位調制的波形設計方式提出了一種抑制快/慢轉發式SD型干擾的方法。

發明內容

為了抑制快/慢轉發式信號依賴型干擾，壓低波形自相關旁瓣電平，實現雷達系統對微弱目標的有效檢測，本發明提供了一種抗信號依賴型干擾的認知恒模波形設計方法。

本發明分為建立優化問題建模和波形優化求解兩個階段。在建立優化問題建模階段，該方法首先在認知SD干擾具體調制形式的基礎上，考慮一個脈內調制的子脈沖序列，設計準則如下：1)降低干擾信號與雷達發射信號間互相關電平以實現抑制干擾信號；2)降低雷達發射信號的積分自相關電平以壓低旁瓣電平。另外，考慮到雷達發射與接收系統的飽和功率使用情況，對設計的波形增加了恒模(即恒定幅度)約束條件。基于上面的準則與約束條件，建立優化問題模型。在波形優化設計階段，該方法針對上一階段建立的四維優化問題提出了一種最優最小化迭代搜索(Majorization-Minimization Iteration Search,MMIS)優化算法進行化簡求解。該方法得到的波形能夠很好地抑制SD型干擾并能夠保持低旁瓣的雷達探測要求。

本發明的技術方案為一種抗信號依賴型干擾的認知恒模波形設計方法，該方法包括：

步驟1、初始化參數：

初始化系統參數包括：脈內子脈沖個數N，設置初始恒模發射信號s₀，s＝[s₁,...s_n,...,s_N]為雷達發射信號，其中其中φ_n是s₀的第n個子脈沖的相位編碼；干擾信號轉移矩陣J_c，則干擾回波信號為c＝J_cs，迭代收斂系數ε₁，ε₂；

步驟2、建立優化問題數學模型：