[發明專利]FDA-MIMO雷達基于頻率步進量控制的抗干擾方法

有效

• 申請號: 202011190222.6
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112346021B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 蘭嵐;廖桂生;許京偉;朱圣棋;張俊
• 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
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 侯瓊;王品華

本發明提出一種FDA?MIMO雷達基于頻率步進量控制的抗干擾方法，主要解決現有雷達體制難以實現抑制來自主瓣方向的欺騙性干擾的問題。其實現步驟是：1.設計FDA?MIMO雷達發射端頻率步進量；2.根據頻率步進量設定參數，構建真實目標的等效發射導向矢量和第q個假目標的等效發射導向矢量；3.利用等效發射距離補償矢量對上一步構建的矢量進行補償操作；4.根據補償后雷達真實目標的等效發射導向矢量，獲取經過非自適應波束形成后的輸出信號。本發明通過非自適應波束形成方法進行聯合發射?接收二維調零，使得假目標等效位于真實目標對應的波束形成方向圖的零點，能夠有效抑制主瓣欺騙式干擾。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，涉及數字信息傳輸，具體為一種頻率分集陣多輸入多輸出FDA-MIMO(Frequency?Diverse?Array-Multiple-Input?and?Multiple-Output)雷達基于頻率步進量控制的抗干擾方法。可用于抑制來自雷達天線主瓣方向的欺騙式干擾，提高雷達在電子戰中的生存能力。

背景技術

陣列雷達面臨日趨復雜的空間電磁環境，容易受到強干擾和強雜波等影響，嚴重限制了雷達系統的信息獲取能力。其中，欺騙式干擾通過向輻射類似于真實目標回波的電磁波，誘使雷達錯誤地將虛假目標當成真實目標，造成雷達真實目標丟失、雷達資源占用以及異常空情等，使得雷達系統性能急劇惡化。對于來自旁瓣的欺騙式信號，陣列雷達能夠有效地進行自適應干擾對抗。然而，若假目標信號位于主瓣區域，將大大增加雷達探測真實目標的難度。因此，研究雷達抗欺騙式干擾，特別是來自主瓣方向的抗干擾技術是當今雷達領域亟待解決的重要難點問題之一。

西安電子科技大學在其專利文獻“FDA-MIMO雷達抑制主瓣欺騙式干擾的方法”(專利號：ZL201710739763.1)中提出了一種頻率分集陣多輸入多輸出FDA-MIMO雷達抑制主瓣欺騙式干擾的方法，該發明利用自適應波束形成的方式對欺騙式干擾對主瓣欺騙式干擾進行抑制。但在實際應用中：1)該專利假設發射完全正交的波形，然而無法得到在任意時延、任意多普勒都正交的MIMO雷達發射波形，因此該方法在實際中不具有普適性；2)采用自適應波束形成的方式進行主瓣欺騙式干擾抑制，需要利用充足的訓練樣本構建協方差矩陣，而樣本挑選的問題尚未解決。

發明內容

本發明目的是針對雷達系統面臨的主瓣欺騙式干擾抑制的共性問題，提出了一種頻率分集陣多輸入多輸出FDA-MIMO雷達基于頻率步進量控制的抗干擾方法，用以實現主瓣方向的距離欺騙式干擾抑制，提高目標的檢測率以及陣列雷達在電子戰中的生存能力。

實現本發明的思路是：針對欺騙式干擾機對截獲的雷達信號延遲至少一個脈沖轉發形成的假目標，在FDA-MIMO雷達中，利用假目標與真實目標在發射空間頻率上的差異，在聯合發射-接收二維頻率域來對真、假目標進行區分。固定非自適應波束形成權向量為指向目標的導向矢量，通過控制FDA-MIMO雷達發射陣元之間的頻率步進量，使得假目標等效位于真實目標對應的波束形成方向圖的零點，從而有效地通過收發波束置零來抑制假目標。

實現本發明目的的具體步驟如下：

(1)在具有M個發射天線、N個接收天線的共址頻率分集陣多輸入多輸出FDA-MIMO雷達中，獲取FDA-MIMO雷達發射端頻率步進量Δf，具體步驟如下：

(1a)按照下式，構建FDA-MIMO雷達發射端頻率步進量表達式：

Δf＝f_r(z+v)

其中，z表示任意正整數部分，v表示小數部分；

(1b)計算小數部分v：

其中，i表示任意正整數；p表示假目標相對于真實目標的延遲脈沖數；

(1c)得到FDA-MIMO雷達發射端頻率步進量Δf：