[發明專利]數字電視外輻射源雷達參考信號可信重構方法及系統

有效

• 申請號: 202011337184.2
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112462345B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 萬顯榮;張勛;易建新;龔子平
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S7/36
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

本發明公開一種數字電視外輻射源雷達參考信號可信重構方法及系統，包括根據工程應用建立數字電視外輻射源雷達信號模型，包括參考信號和監測信號兩部分，建立基于正交頻分復用調制技術的數字電視信號重調制模型，設置監測信號時域雜波抑制度關于重調制參考信號調制誤差比的函數，使用黃金分割法求解基于最優雜波抑制效果的重調制參考信號調制誤差比；使用數字電視信號重調制模型得到可信重構參考信號，先計算原參考信號調制誤差比，然后結合重調制參考信號調制誤差比計算重調制參考信號調制系數，最后得到可信重構參考信號。本發明以監測信號時域雜波抑制效果最優為指標，得到可信重構參考信號，提高了雜波抑制效果，有利于目標探測。

技術領域

本發明屬于無源雷達通信技術領域，尤其是涉及當外輻射源雷達采用基于正交頻分復用調制技術的數字電視信號進行目標探測時，參考信號可信重構方案。

背景技術

外輻射源雷達是一種利用第三方非合作輻射源信號進行目標探測的雷達系統。因其具有節約頻譜資源、隱蔽性好、造價相對低廉等諸多優點，近年來得到廣泛的研究。相較于模擬電視信號和調頻信號，數字電視信號因采用正交頻分復用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplex,OFDM)調制技術，具有帶寬寬、信號功率穩定、抗多徑能力強等優勢，是一種較為理想的雷達輻射源。

外輻射源雷達通過參考信號與目標回波信號的匹配濾波以獲取目標的雙基地距離和速度信息，此外，參考信號也用于監測通道的時域雜波抑制。理想的參考信號為原始發射信號。因輻射源不可控，參考信號獲取是外輻射源雷達的關鍵技術之一。傳統的外輻射源雷達參考信號獲取可以采用具有較強方向性的天線直接指向發射站方向，或利用天線陣列形成指向發射站的窄波束。但是這類方法對系統要求較高，且接收信號中會不可避免的存在多徑雜波和噪聲干擾，尤其是傳播環境復雜時，更是難以保證參考信號純度。在數字電視外輻射源雷達中，可以利用數字電視信號的結構特征，通過重構的方式獲取參考信號。在現有的數字電視信號重構方法中，均未涉及非理想因素的討論，且未明確地提出衡量重構參考信號質量的指標。在唐慧、萬顯榮、易建新的論文(Performance of the least squaresfilter for passive radar interference cancellation applications[J].IET Radar,SonarNavigation,2017,11(8):1208-1215)中，參考信號建模雖然考慮了參考通道的噪聲影響，但發射信號仍被假設為理想信號，未考慮工程應用中發射信號本身已包含發射端系統噪聲的問題。文中分析了參考信號的調制誤差比(Modulation Error Rate,MER)與監測信號時域雜波抑制后目標信噪比損失率之間的關系，并提出使用重新調制參考通道信號的方法以降低目標信噪比的損失，但并未給出參考信號純度與監測信號時域雜波抑制效果間的直接關系。

工程應用中，由于發射信號不可避免的包含發射端系統噪聲，導致常規重構方法獲取的參考信號與實際發射信號失配，從而無法獲得最優的監測信號時域雜波抑制效果，降低了外輻射源雷達探測性能。

發明內容

針對背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種基于最優雜波抑制的數字電視外輻射源雷達參考信號可信重構方案。

為解決上述問題，本發明的技術方案如下：

一種數字電視外輻射源雷達參考信號可信重構方法，包括以下步驟：

步驟1，根據工程應用建立數字電視外輻射源雷達信號模型，包括參考信號和監測信號兩部分，

參考信號表示為：

s_ref＝s+n_ref

其中，n_ref為信號傳播和接收端引入的高斯白噪聲，s＝s_o+n_o為發射端實際發射信號，s_o為理想的原始發射信號，n_o為發射端引入的高斯白噪聲；