一种多基地雷达距离欺骗干扰识别与高速目标检测方法

专利2025-11-16  1


本发明属于雷达抗干扰领域,特别涉及一种欺骗干扰识别与目标检测技术。


背景技术:

1、高速目标检测与识别一直是雷达探测领域研究的热点课题,在民用和军事领域均具有广阔的应用前景。然而,随着科学技术的不断发展,高速隐身目标因其具有隐身能力强、速度快、机动性高等特性,给目标的精准探测带来了巨大的挑战。与此同时,数字射频存储器可产生与雷达信号高度逼真的距离欺骗干扰信号,使得目标检测更加困难。

2、针对距离欺骗干扰,单站雷达可以利用物体表面散射强度、极化特性差异以及drfm量化误差来识别欺骗干扰。但是单站雷达的探测角度单一,无法获得完整的环境信息,面对高逼真度的有源距离欺骗干扰,抗干扰性能会显著下降。

3、近年来,多基地雷达不仅能扩展监视区域,还能同时实现多个站点的资源共享,并可根据实际作战需求,实时转换各站点的工作状态,灵活建立单基地、双/多基地雷达的配置结构,在抗欺骗干扰和动目标积累检测方向受到广泛关注。r.tan等人联合频域协同波形策略,完成对多主瓣毯式干扰的抑制,但该方法需要为不同基站设计不同的发射信号,不具有普适性。s.zhao等人提出了基于目标幅度比差异的有源假目标鉴别方法,通过对目标在各接收站中幅度比的随机分布进行理论分析,根据幅度比差异,利用聚类分析的方法实现了欺骗干扰识别。然而,该工作仅考虑了真假目标的幅度信息,识别率会遭受一定的性能损失。d.huang等人针对多基地雷达系统中存在多个距离欺骗干扰的问题,提出了一种基于同源定位试验的抗干扰技术,完成了对欺骗干扰的有效识别,但其不适用于低信噪比环境。s.zhao等人采用非相参积累的方法对目标进行检测,设计了基于newman-pearson准则的虚假目标鉴别器,但未考虑目标的相位信息,导致积累检测性能下降。m.wang等人提出了以熵为优化准则的多通道相参积累算法,提高了回波信噪比,但它没有考虑距离欺骗干扰对回波信号的影响。

4、综上所述,现有研究分别通过发射波形设计、能量或空间位置差异利用以及基于非相参的融合积累来实现欺骗干扰的识别与抑制,但对信噪比均具有较高要求,难以实现低信噪比情况下,对多基地雷达距离欺骗干扰的准确识别与目标的有效检测。


技术实现思路

1、为解决上述问题,本发明提出一种多基地雷达距离欺骗干扰识别与高速目标检测方法,实现了不同干信比条件下,距离欺骗干扰与目标的有效识别。

2、本发明采用的技术方案为:一种多基地雷达距离欺骗干扰识别与高速目标检测方法,包括:

3、s1、一发多收雷达系统采用lfm信号作为发射信号,各接收机接收到的目标回波信号下变频,表示为:

4、srk(t,tm)=arst(t-rk(tm)/c)exp[j(-2πfcrk(tm)/c+2πfdkt)]

5、其中,srk(t,tm)为雷达各接收节点的目标回波,t为快时间,c为电磁波传播速度,ar为回波信号的振幅,fdk为目标回波信号对应于各接收机的多普勒频率,rk(tm)表示目标相对于雷达系统通道k的等效距离;

6、各接收机接收到的距离欺骗干扰信号下变频可表示为:

7、

8、其中,jrk(t,tm)为雷达各接收节点的干扰回波,为距离欺骗干扰的振幅,n为距离欺骗干扰个数,为各距离欺骗干扰的时延;

9、各通道接收到的回波信号为目标信号与距离欺骗干扰的叠加,则基带回波信号可表示为:

10、zk(t,tm)=srk(t,tm)+jrk(t,tm)

11、其中,zk(t,tm)为雷达各接收节点耦合回波波形;

12、s2、对耦合回波进行脉冲压缩处理,得各通道基带回波信号的脉压结果为:

13、

14、其中,为各接收节点耦合回波的脉压波形,ae为目标回波脉压的振幅,为距离欺骗干扰的脉压振幅,b为信号带宽,λ为信号波长;

15、s3、对处理后的回波信号进行rft积累与门限预处理,得到单通道预处理的目标峰值估计信息;

16、s4、根据预处理估计值,构造多通道间回波的包络对齐和相位补偿函数,结合系统的拓扑结构,完成不同通道的循环匹配处理;

17、s5、根据信息熵准则对循环匹配各平面进行筛选,得到最优匹配平面,并获得系统目标的参数索引;

18、s6、联合系统目标的参数索引与预处理的目标峰值估计信息,映射可得系统目标的位置估计结果;

19、s7、对系统目标的位置估计结果进行椭圆定位处理,完成对目标与距离欺骗干扰的识别;

20、s8、根据步骤s7中目标与距离欺骗干扰的识别结果进行恒虚警检测处理,以获得目标检测结果。

21、本发明的有益效果:本发明通过rft算法提取目标运动轨迹,同时校正距离走动,获得了单通道相参积累结果。接着,采用基于拓扑结构的熵寻优与循环匹配方法进行多通道信号积累增强与目标配对位置信息获取。最后,通过椭圆定位完成了距离欺骗干扰与目标的识别。本发明在不同干信比情况下,均能有效完成对距离欺骗干扰和目标的识别,同时实现目标信号的积累和增强。



技术特征:

1.一种多基地雷达距离欺骗干扰识别与高速目标检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种多基地雷达距离欺骗干扰识别与高速目标检测方法,其特征在于,单通道rft积累输出结果的表达式为:

3.根据权利要求2所述的一种多基地雷达距离欺骗干扰识别与高速目标检测方法,其特征在于,步骤s4具体以其中一个通道的某个目标作为参考目标,根据该参考目标的峰值估计信息构建其他通道目标与参考目标之间对应的包络对齐函数与相位补偿函数。

4.根据权利要求3所述的一种多基地雷达距离欺骗干扰识别与高速目标检测方法,其特征在于,循环匹配平面信息熵的表达式为:

5.根据权利要求4所述的一种多基地雷达距离欺骗干扰识别与高速目标检测方法,其特征在于,γl的计算式为:

6.根据权利要求5所述的一种多基地雷达距离欺骗干扰识别与高速目标检测方法,其特征在于,的计算式为:

7.根据权利要求6所述的一种多基地雷达距离欺骗干扰识别与高速目标检测方法,其特征在于,相位补偿函数表示为:

8.根据权利要求7所述的一种多基地雷达距离欺骗干扰识别与高速目标检测方法,其特征在于,步骤s7具体为:若根据目标对应的几个椭圆方程求解得到的坐标在各椭圆的圆周上,则识别为真实目标,否则为距离欺骗干扰信号。


技术总结
本发明公开一种多基地雷达距离欺骗干扰识别与高速目标检测方法,应用于雷达抗干扰领域,针对高速目标检测时,距离欺骗干扰的强欺骗性导致真实目标检测失效的问题;本发明首先根据多基地雷达距离历史数学方程建立了干扰条件下的回波模型,在此基础上,通过拉东‑傅里叶变换(Radon Fourier Transform,RFT)实现单通道回波信号的相参积累;然后,利用基于拓扑结构的熵循环匹配方法完成各目标在不同通道匹配位置信息的获取;接着,将配对位置信息进行椭圆定位处理,实现对距离欺骗干扰与目标的识别;最后,对目标与距离欺骗干扰的识别结果进行恒虚警检测处理,获得目标检测结果。

技术研发人员:李小龙,李威,杨帆,王楚涵,孙智,崔国龙,孔令讲,张雷,方学立
受保护的技术使用者:电子科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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