[發(fā)明專利]一種基于空間頻率插值的星載SAR欺騙干擾信號生成方法

有效

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• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112255596B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 葉偉;楊凱陟;冉達;韓龍;馬方方;尹燦斌;宋波;陳維高
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊航天工程大學
• 主分類號: G01S7/38
• 分類號: G01S7/38
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 劉西云;李微微

本發(fā)明提供一種基于空間頻率插值的星載SAR欺騙干擾信號生成方法，將干擾過程分為初始化階段和實時計算階段，其中，初始化階段主要包括坐標系、干擾模塊的建立以及二維空間譜的獲取；在完成初始化階段后，利用sinc函數(shù)插值法，根據(jù)確定好的二維空間譜獲取每一個到達干擾機的脈沖信號對應的干擾函數(shù)，最后再利用干擾函數(shù)對接收到的SAR平臺的脈沖信號進行調制后，即可生成對應的干擾信號；由此可見，本發(fā)明僅在初始化階段的計算量較大，而后的根據(jù)干擾機實時接收的脈沖信號對SAR平臺進行干擾的階段運算量大大減小，也就是說，本發(fā)明能夠著降低干擾函數(shù)計算過程中的運算復雜度，大幅提高運行效率，降低計算成本，促進星載SAR欺騙干擾實用化。

技術領域

本發(fā)明屬于合成孔徑雷達和電子對抗技術領域，尤其涉及一種基于空間頻率插值的星載SAR欺騙干擾信號生成方法。

背景技術

SAR是Synthetic?Aperture?Radar的首字母縮寫，指合成孔徑雷達，是一種能夠全天時、全天候工作的主動式微波遙感成像雷達，在情報偵察、資源勘探、自然災害評估、重點區(qū)域監(jiān)測等領域有著廣泛且重要的應用。星載SAR搭載于人造衛(wèi)星之上，與機載SAR相比，具有更大的測繪范圍，且不受國界和地理氣候等條件的限制，能夠在短時間內(nèi)完成全球觀測。因此，出于保護己方敏感目標和區(qū)域的目的，針對SAR，特別是星載SAR的電子對抗技術得到了較大的關注和發(fā)展。

目前SAR的有源電子干擾主要包括壓制干擾和欺騙干擾兩類。欺騙干擾信號與原始信號完全相干，與壓制干擾相比，所需的干擾功率非常小，具有極強隱蔽性，即使被敵方發(fā)現(xiàn)，也難以通過抗干擾措施消除，并且能夠根據(jù)實際需求調整干擾圖像，具有很強的靈活性。基于以上優(yōu)勢，欺騙干擾更具吸引力，也是當前研究的熱點領域。

欺騙干擾要求干擾機在每個脈沖重復周期內(nèi)，根據(jù)干擾對象的運動參數(shù)(平臺位置、速度等)、信號參數(shù)(載頻、脈寬等)、天線參數(shù)(波束模式、天線指向等)能，結合干擾模板，通過計算得到系統(tǒng)函數(shù)，對截獲的SAR脈沖進行調制和轉發(fā)，產(chǎn)生干擾信號，干擾對象對其進行成像處理后即可生成虛假目標。如何求解干擾機的系統(tǒng)函數(shù)(以下簡稱干擾系統(tǒng)函數(shù))是SAR欺騙干擾研究的主要問題。最直接的方法是計算干擾模板上各散射單元與干擾機之間的信號雙程傳播時延差，但該方法計算量極大，而SAR的脈沖重復周期在毫秒級，因此難以保證實時性。后續(xù)大量研究均圍繞降低實時計算量展開，并取得了一系列成果，但計算復雜性與實時處理要求之間的矛盾仍未徹底解決，尤其是對于大型場景或者高分辨率目標，大量的實時計算需求仍然是欺騙干擾實用化的一大瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于空間頻率插值的星載SAR欺騙干擾信號生成方法，可顯著降低干擾函數(shù)計算過程中的運算復雜度，促進星載SAR欺騙干擾實用化。

一種基于空間頻率插值的星載SAR欺騙干擾信號生成方法，包括以下步驟：

S1：在二維斜距平面上，以干擾機的位置為原點建立欺騙干擾坐標系，其中，x軸為距離向，y軸為方位向；

S2：在欺騙干擾坐標系下構建干擾模板，其中，所述干擾模板由M×N個虛擬散射單元組成，且M為方位向上虛擬散射單元的數(shù)量，N為距離向上虛擬散射單元的數(shù)量；

S3：根據(jù)各虛擬散射單元的散射系數(shù)、各虛擬散射單元與干擾機之間的初始斜距差獲取干擾模板對應的干擾矩陣H₀，然后對干擾矩陣H₀進行二維快速傅里葉變換，得到二維空間譜F₀，其中，干擾矩陣H₀的各元素分別表征各虛擬散射單元的干擾函數(shù)；

S4：以SAR平臺的零多普勒面經(jīng)過干擾機的時刻作為時間起始基準，假設干擾機當前接收到的脈沖信號為SAR平臺發(fā)射的第k個脈沖信號，并將該脈沖信號的到達時刻記為t[k]，計算該脈沖信號對應的插值頻率點f_x[k]和f_y[k]：