[發明專利]基于信號—數據聯合處理的有源壓制干擾抑制方法

有效

• 申請號: 201710534764.2
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107290726B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 王國宏;張翔宇;白杰;孫殿星
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36;G01S7/41;G01S13/58
• 代理公司: 中國人民解放軍海軍專利服務中心 11044
• 代理人: 劉書巖

本發明屬于雷達抗干擾領域，首先，通過FRFT變換將LFM信號變換為復正弦信號，利用子空間正交方法進行LFM信號的檢測和載頻的估計，然后，根據所估計參數對LFM信號在FRFT域的能量聚集點坐標進行估計，并結合LFM信號在FRFT域的能量聚集特性，構建窄帶濾波器對LFM信號進行窄帶濾波，在完整保留目標信息的前提下濾除大部分干擾和噪聲的能量；最后，運用M/N邏輯法對恒虛警檢測所得到的點跡進行目標檢測，并利用信號層對目標運動狀態的估計，通過徑向速度方向判決對不滿足判決條件的噪聲航跡進行剔除，最終完成噪聲干擾抑制以及目標檢測。

技術領域

本發明屬于雷達抗干擾領域，適用于解決線性調頻雷達在有源壓制干擾下的干擾抑制與目標檢測問題。

背景技術

現代雷達所面臨的電磁環境日益惡劣，針對雷達的電磁干擾技術迅速發展，其中有源壓制干擾是雷達干擾的主要方式之一。有源壓制干擾的大量使用，極大制約了雷達作戰效能的發揮。而線性調頻(Linear frequency modulation,LFM)信號具有較大的時寬帶寬積，能夠同時滿足作用距離和距離分辨率的要求，從而被廣泛應用于現代雷達系統中,所以適用于脈沖壓縮雷達的有源壓制干擾抑制技術對雷達的實戰和發展具有實際性的推動作用。

目前，針對脈沖壓縮雷達的有源壓制干擾抑制方法在信號層主要包括分數階傅里葉域處理，其中，文獻[FRFT應用于雷達抗主瓣壓制干擾技術研究[J].現代防御技術,2015,43(6):83-89.]利用LFM信號在分數階傅里葉域(fractional Fourier transform,FRFT)的能量聚集特性，通過峰值搜索找到LFM信號的能量聚集點坐標，然后通過FRFT域窄帶濾波去除大部分壓制干擾和噪聲的能量，最后通過FRFT逆變換恢復出目標信號。

基于信號層FRFT域處理的有源壓制干擾抑制方法存在以下缺陷：在強壓制干擾環境下，LFM信號在FRFT域的能量聚集點不一定是峰值點，此時通過峰值搜索的方法確定能量聚集點坐標，錯誤率較高。

發明內容

本發明的目的是提出一種基于信號—數據聯合處理的有源壓制干擾抑制方法，以解決強壓制干擾環境下基于信號層FRFT域峰值搜索算法錯誤率較高的問題。

本發明提出的基于信號—數據聯合處理的有源壓制干擾抑制方法的技術方案包括以下步驟：

步驟(一)：利用FRFT變換首先完成LFM信號的檢測和參數估計：

(1)選取變換角度為-arctan(μ)，對LFM信號進行FRFT變換，以將LFM信號變換為復正弦信號，其中μ為LFM信號的調制斜率；

(2)利用子空間正交算法，通過對復正弦信號進行檢測以及角頻率估計，來完成對LFM信號的檢測以及載頻的估計。

步驟(二)：根據載頻估計，在FRFT域對LFM信號進行窄帶濾波：

(1)引入尺度因子定義新的尺度化坐標：

其中，T表示觀測時間，f_s表示采樣頻率；

(2)根據LFM信號載頻的估計，完成LFM信號在FRFT域能量聚集點的坐標估計：

(3)在階次構建以為中心，寬度為L的窄帶濾波器，完成FRFT域LFM信號的窄帶濾波；

(4)將濾波器輸出反旋轉角度變換到時域，并經過脈沖壓縮和恒虛警檢測等處理形成點跡。

步驟(三)：由于目標點跡受目標機動性能的影響，滿足一定的分布規律，而噪聲點跡則呈現出隨機性、無序性的特點，基于兩者的不同特性，運用M/N邏輯法對目標進行檢測，并結合信號層對目標運動狀態的估計，對不滿足要求的噪聲航跡進行剔除：