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[0001] 本发明属于极化抗干扰领域,特别涉及假目标干扰的鉴别方法,可用于目标鉴别。【背景技术】
[0002] 随着数字射频存储器DRFM技术的发展,有源多假目标干扰已经发展到可以自主 产生在能量、波形和相位调制等方面与目标回波高度逼近的假目标,使得雷达系统在时域、 频域上难以鉴别。因此可以利用目标和干扰的极化信息不同来提高雷达抗干扰、检测和识 别等能力。现有的极化鉴别算法主要利用有源假目标和雷达目标在极化特征上的差异,根 据极化测量雷达估计出真实目标的极化散射矩阵以及干扰信号的等效散射矩阵的部分性 质实现鉴别。
[0003] 目前,极化测量体制主要分为两种:一种是分时极化测量体制,另一种是同时极 化测量体制。分时极化测量体制需要多个脉冲才能完成一次测量,因此限制了对非平稳目 标的测量精度,且存在距离模糊,交叉极化干扰等问题。针对分时极化测量体制中的缺陷, Giuli等人提出了同时极化测量体制。同时极化测量体制只需发射一个脉冲,该脉冲由多个 编码序列相干叠加得到,每个编码序列对应一种发射极化。在接收时,利用编码序列之间的 正交性分离出不同发射极化对应的矢量回波,经进一步处理后获取目标的完整极化信息。
[0004] 在极化抗干扰领域,主要利用上述两种极化测量体制,基于这两种极化测量体制 现在已有的研宄结果有:
[0005] 1)李永祯等人通过研宄有源假目标和目标回波瞬态极化投影矢量IPPV在脉间的 变化规律,在此基础上以瞬态极化投影矢量起伏度为鉴别统计量的鉴别算法,该算法主要 是针对低分辨分时极化测量雷达,解决有源诱饵的鉴别问题,缺点是该算法由于只是针对 分时极化测量雷达,所以在鉴别时需要发射多个脉冲才能达到鉴别目的,需要较长的处理 时间。
[0006] 2)施龙飞等人根据在不同的发射极化下,干扰的极化比不变而目标的极化比随发 射极化改变的特征设计了真假目标的鉴别算法,该算法能够对转发式假目标进行鉴别,缺 点在于该方法对信噪比比较敏感。
[0007] 3)王涛等人以分时极化测量雷达为例,通过研宄脉间极化捷变假目标干扰,提出 了利用假目标散射矩阵归一化行列式值为鉴别统计量进行鉴别的鉴别算法。该算法缺点在 于信噪比过低时,随着信噪比的提高目标的鉴别率会出现小幅下降。
[0008] 本发明的目的在于针对上述已有技术的不足,提出一种有源假目标干扰的极化鉴 别方法,缩短了处理时间凯时国际娱乐官网在线登录,扩展有源假目标干扰的处理种类,提高极化调制假目标的鉴别 率。
[0009] 实现本发明目的的技术方案是:借鉴综合脉冲孔径雷达SIAR中的正交发射波形 扩展有源假目标干扰的处理种类,提高极化调制假目标的鉴别率;利用同时极化测量体制, 通过每次发射单脉冲鉴别有源假目标干扰,缩短了处理时间。其实现步骤包括如下:
[0010] 1)水平极化天线和垂直极化天线分别向待检测区域发射电磁波信号Sh(t)和 Sv (t),这两个信号满足正交性;
[0011] 2)对水平极化天线和垂直极化天线接收的电磁回波信号分别进行两路匹配滤波, 得到匹配滤波输出信号O(t) = [0!*(!:),0hv (t),Ovh (t),Ovv (t)]T,其中 〇!*(!:),Ohv (t)为对水 平极化天线接收信号两路匹配滤波后的输出信号,Ovh(t),Ovv (t)为对垂直极化天线接收信 号两路匹配滤波后的输出信号,T表示转置;
[0012] 3)对匹配滤波输出信号o(t)提取目标峰值,在出现目标峰值处计算各峰值 的峰值功率P;
1. 有源假目标干扰的极化鉴别方法,包括如下步骤: 1) 水平极化天线和垂直极化天线分别向待检测区域发射电磁波信号sh(t)和8力)凯时国际娱乐官网在线登录,这 两个信号满足正交性; 2) 对水平极化天线和垂直极化天线接收的电磁回波信号分别进行两路匹配滤波,得到 匹配滤波输出信号 O (t) = [〇!*(!:),〇hv (t),Ovh (t),Ovv (t)]T,其中 〇!*(!:),Ohv (t)为对水平极 化天线接收信号两路匹配滤波后的输出信号,Ovh(t)凯时国际娱乐官网在线登录,〇vv(t)为对垂直极化天线接收信号两 路匹配滤波后的输出信号,T表示转置;
3) 对匹配滤波输出信号o(t)提取目标峰值,在出现目标峰值处计算各峰值的峰 值功率P ; 4) 根据各峰值的峰值功率P计算统计鉴别量 ·其中W1,W2为同一个目标峰值 的两个不同提取向量,W1= [1,0, 0,1],W2= [0,1,1,0]; 5) 设置鉴别门限Th,比较统计鉴别量id⑴和鉴别门限Th,如果id (t) Th,则判定该 峰值为目标峰值,反之为假目标干扰峰值。
2. 根据权利要求1所述的有源假目标干扰的极化鉴别方法,其中所述步骤1)中水平 极化天线和垂直极化天线分别向待检测区域发射的电磁波信号S h (t)和Sv (t),分别表达如 下:
其中fh和fv分别为水平极化天线和垂直极化天线发射信号的载频,t代表时间,j为 虚数,./=A,fh= f d+c Δ f,fv= f Q+C Δ f,C为频率选择参数,c = 0, 1,fQ为中心载频,Δ f 是调频间隔,μ为调频斜率,g(t)为矩形脉冲调制信号,满足
其中Te为发射脉冲宽度,1\为脉冲重复周期,当Λ fT 6为整数时,两发射信号正交。
3. 根据权利要求1所述的有源假目标干扰的极化鉴别方法,其中所述步骤2)中对水平 极化天线和垂直极化天线接收的电磁回波信号分别进行两路匹配滤波,是通过如下两个匹 配滤波器进行滤波, hi (^) = ^(-0 #)=(-,)凯时国际娱乐官网在线登录,*代表取共轭。
4. 根据权利要求1所述的有源假目标干扰的极化鉴别方法,其中所述步骤2)中匹配滤 波之后的输出信号0(t) = [ohh(t),ohv(t),ovh(t),ovv(t)] T,其表达式如下
式中Vh(t)是水平极化天线的接收信号,Vv(t)是垂直极化天线的接收信号,α是与 雷达峰值发射功率,天线的增益,信号传输损耗因素有关的常数,G(0)为两天线的归一化 方向图函数凯时国际娱乐官网在线登录,^是目标在水平垂直极化基下的极化散射矩阵,Ttl为目标的双程延 _Svh Sw _ 时,^为干扰的延时,hi (t),Vi (t)分别为假目标干扰极化状态的水平极化分量和垂直极 化分量,对于固定极化假目标,其极化方式与时间无关,表示为比,Vi,下标i表示第i个,i =1,2,3......N,N为假目标干扰的总个数,Ns为固定极化假目标干扰的个数,Ci= G(0 J β i,β i为与第i个干扰机距离,传输损耗因素有关的常数,Λ Jt- τ Q) = sv(t_ τ ^*1^(1:), 八2(1:-1:〇)=8^1:-1:〇)*]1 2(1:),由于811(1:)和8^1:)的复包络相同,所以匹配滤波输出信号 的幅度相等,即有 I AJt- τ Q) I = I A2(t_ τ Q) I,I Ajt-〗τ D I = I A2(t_2 τ J I,nQ(t)为 输出噪声。
5.根据权利要求1所述的有源假目标干扰的极化鉴别方法,其中所述步骤3)中在出现 目标峰值处计算各峰值的峰值功率P,按如下步骤进行: 3a)取整数M,将发射脉冲宽度Te分成M个时间段,将极化调制假目标极化状态的水平 极化分量h (t)和垂直极化分量Vi (t)分别离散化为hm Vw下标j代表第j个时间段,j =1,2......M ; 3b)对匹配滤波输出信号o(t)进行简化,得到简化后的匹配滤波输出信号o(t) :
【专利摘要】本发明公开了一种有源假目标干扰的极化鉴别方法,主要解决有源假目标干扰的问题,其实现步骤为:1)水平极化天线和垂直极化天线向待检测区域发射电磁波信号;2)对水平极化天线和垂直极化天线接收的电磁回波信号分别进行两路匹配滤波;3)对匹配滤波输出信号提取“目标”峰值,在出现“目标”峰值处计算各峰值的峰值功率P;4)根据各峰值的峰值功率P计算统计鉴别量id(t);5)设置鉴别门限Th,比较统计鉴别量id(t)和鉴别门限Th,如果id(t)>Th,则判定该峰值为目标峰值,反之为假目标干扰峰值。本发明缩短了鉴别目标和有源假目标干扰所需的时间,可用于固定极化假目标干扰和极化调制假目标干扰的鉴别。载漏交叉极化鉴别反极性凯时国际娱乐官网在线登录熔盐法