一种针对圆周SAR的多接收机欺骗干扰方法技术

本发明专利技术公开了一种针对圆周SAR的多接收机欺骗干扰方法，包括以下步骤：(1)在圆周SAR观测场景中设置干扰机J；计算干扰机截获的圆周SAR回波信号sJ(tr,ta)，并对其进行延时和相位调制，产生虚假点目标F；根据虚假点目标与干扰机间的瞬时斜距差计算虚假点目标信号sF(tr,ta)；(2)在圆周SAR观测场景中设置I个接收机；根据第i个接收机与干扰机间的瞬时斜距差确定接收机的数量，构造并求解线性方程组，得到干扰机的坐标实际值以及干扰机到圆周SAR的瞬时斜距实际值计算虚假点目标F的欺骗干扰信号(3)在圆周SAR观测场景中产生M个虚假点目标，求解并转发M个虚假点目标的欺骗干扰信号，实现对圆周SAR的欺骗式干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种针对圆周SAR的多接收机欺骗干扰方法
本专利技术属于雷达信号处理
，尤其涉及一种针对圆周合成孔径雷达(SAR)的多接收机欺骗干扰方法。
技术介绍
圆周合成孔径雷达(圆周SAR)是一种新兴的合成孔径雷达工作模式，在海岛侦查、地质勘探、营救等领域发挥了重要的作用。圆周SAR对于侦查方而言，具有重大的意义；然而，对于被侦查方而言，特别是军事领域中的被侦查方，圆周SAR能获取被侦查方更多的信息，从而对被侦查方造成严重的威胁，因此需要通过某种手段保护被侦查方自身的信息。针对一般的SAR系统常用的保护手段就是实施干扰，实施干扰的方法主要包括压制式干扰和欺骗式干扰，其中，压制式干扰对干扰机的功率要求很高；而欺骗式干扰对干扰机的功率要求降低，通过模拟雷达回波或回波转发等方式对SAR系统进行干扰，使对方的成像结果中出现虚假的场景，达到“以假乱真”的干扰效果，从而保护己方的信息，因此欺骗式干扰逐渐成为SAR系统干扰方法研究中的重要方向。学者们在欺骗式干扰方面取得了许多有价值的研究成果。孙光才,周峰等在“虚假场景SAR欺骗式干扰技术及实时性分析”(西安电子科技大学学报,2009,36(5):813-818)中考虑到合成孔径雷达平台存在运动误差的情况，提出了一种虚假场景SAR欺骗式干扰的实时性方法，得到更为逼真的欺骗式虚假场景，同时保证了虚假场景生成的实时性；李伟,梁甸农等在“基于虚假场景的合成孔径雷达干扰方法研究”(系统工程与电子技术,2005,27(10):1741-1766)中分析了雷达定位误差对干扰效果的影响，利用干扰布阵的方法，解决了虚假场景欺骗干扰时可能遇到的问题；甘荣兵,王建国在“对SAR的几何目标欺骗干扰的快速算法”(现代雷达,2006,28(2):24-27)中提出了一种高效的欺骗干扰快速算法，大大减小了实施欺骗干扰所需的计算量。上述已有的欺骗式干扰研究主要是针对条带SAR的干扰保护，且欺骗干扰效果很大程度上依赖于侦察系统的精度，而圆周SAR因其航迹参数(圆心、半径和运动误差等)难以获取，常规的通过求解解析表达式来获得运动参量从而进行干扰的方法，对圆周SAR的干扰已不再适用。
技术实现思路
针对上述已有技术的不足，本专利技术的目的在于提出一种针对圆周SAR的多接收机欺骗干扰方法，该方法不需要侦察圆周SAR的具体参数信息，直接从多接收机的斜距差中求解出圆周SAR系统的参数整体，对圆周SAR实现良好的欺骗式干扰。为实现上述技术目的，本专利技术采取以下技术方案予以实现。一种针对圆周SAR的多接收机欺骗干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，首先，在圆周SAR观测场景中设置干扰机J，并根据干扰机J在圆周SAR观测场景中的位置，建立干扰机到圆周SAR的瞬时斜距RJ(ta)；然后，根据干扰机到圆周SAR的瞬时斜距RJ(ta)确定干扰机截获的圆周SAR回波信号sJ(tr,ta)；再对干扰机截获的圆周SAR回波信号sJ(tr,ta)进行延时和相位调制，产生在圆周SAR观测场景中任意位置的虚假点目标F，并根据虚假点目标F相对于干扰机的位置建立虚假点目标到圆周SAR的瞬时斜距RF(ta)，根据虚假点目标到圆周SAR的瞬时斜距RF(ta)和干扰机到圆周SAR的瞬时斜距RJ(ta)计算虚假点目标与干扰机间的瞬时斜距差ΔRF(ta)；最后，根据虚假点目标与干扰机间的瞬时斜距差ΔRF(ta)确定虚假点目标信号sF(tr,ta)；其中，tr为快时间，ta为慢时间；步骤2，首先，在圆周SAR观测场景中设置I个接收机，干扰机与I个接收机组成欺骗干扰系统，协同对圆周SAR进行欺骗干扰，并建立第i个接收机到圆周SAR的瞬时斜距Ri(ta)，i＝1...I；然后，定义第i个接收机与干扰机间的瞬时斜距差为ΔRi(ta)，并根据第i个接收机与干扰机间的瞬时斜距差ΔRi(ta)表达式中的未知变量的个数确定接收机的数量；最后，根据接收机的数量构造线性方程组，求解该线性方程组，得到干扰机相对于圆周SAR的实际坐标值以及干扰机到圆周SAR的瞬时斜距实际值步骤3，首先，根据步骤2得到的干扰机相对于圆周SAR的实际坐标值以及干扰机到圆周SAR的瞬时斜距实际值计算虚假点目标F与干扰机间的瞬时斜距差的实际值然后，根据虚假点目标F与干扰机间的瞬时斜距差的实际值确定虚假点目标F的欺骗干扰信号步骤4，参照步骤1，在圆周SAR观测场景中任意位置产生M个虚假点目标，构成虚假场景；并根据步骤2得到的干扰机相对于圆周SAR的实际坐标值以及干扰机到圆周SAR的瞬时斜距实际值计算M个虚假点目标与干扰机间的瞬时斜距差的实际值，并确定M个虚假点目标对应的欺骗干扰信号；再对M个虚假点目标的欺骗干扰信号进行转发，实现对圆周SAR的欺骗式干扰。本专利技术的基于多接收机的圆周SAR欺骗干扰方法，其优点是不需要侦查圆周SAR的具体参数信息，直接从多接收机的斜距差中求解出圆周SAR系统的参数整体，进而对圆周SAR实现欺骗式干扰；相比于直接测量圆周SAR的各项参数对其进行干扰，本专利技术方法具有较高的测量精度和算法稳定性；在圆周SAR的载机平台存在运动误差的情况下，本专利技术方法仍然能够产生满意的干扰效果。附图说明下面结合附图说明和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1为本专利技术的流程图；图2为仿真实验的点目标位置分布图；图3a为真实场景点目标的成像结果图；图3b为虚假场景点目标的成像结果图；图4a为载机不存在运动误差时真实场景和虚假场景对点目标P1沿X轴的分辨力对比图，横坐标为X轴距离，单位为米，纵轴为幅度，单位为(dB)；图4b为载机不存在运动误差时真实场景和虚假场景对点目标P1沿Y轴的分辨力对比图，横坐标为Y轴距离，单位为米，纵轴为幅度，单位为(dB)；图4c为载机不存在运动误差时真实场景和虚假场景对点目标P1沿Z轴的分辨力对比图，横坐标为高度，单位为米，纵轴为幅度，单位为(dB)；图4d为载机不存在运动误差时真实场景和虚假场景对点目标P4沿X轴的分辨力对比图，横坐标为X轴距离，单位为米，纵轴为幅度，单位为(dB)；图4e为载机不存在运动误差时真实场景和虚假场景对点目标P4沿Y轴的分辨力对比图，横坐标为Y轴距离，单位为米，纵轴为幅度，单位为(dB)；图4f为载机不存在运动误差时真实场景和虚假场景对点目标P4沿Z轴的分辨力对比图，横坐标为高度，单位为米，纵轴为幅度，单位为(dB)；图5a为载机存在运动误差时真实场景对点目标P1沿X轴的分辨力对比图，横坐标为X轴距离，单位为米，纵轴为幅度，单位为(dB)；图5b为载机存在运动误差时虚假场景对点目标P1沿X轴的分辨力对比图，横坐标为X轴距离，单位为米，纵轴为幅度，单位为(dB)；图5c为载机存在运动误差时真实场景对点目标P1沿Y轴的分辨力对比图，横坐标为Y轴距离，单位为米，纵轴为幅度，单位为(dB)；图5d为载机存在运动误差时虚假场景对点目标P1沿Y轴的分辨力对比图，横坐标为Y轴距离，单位为米，纵轴为幅度，单位为(dB)；图5e为载机存在运动误差时真实场景对点目标P1沿Z轴的分辨力对比图，横坐标为高度，单位为米，纵轴为幅度，单位为(dB)；图5f为载机存在运动误差时虚假场景对点目标P1沿Z轴的分辨力对比图，横坐标为高度，单位为米，纵轴为幅度，单位为(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对圆周SAR的多接收机欺骗干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，首先，在圆周SAR观测场景中设置干扰机J，并根据干扰机J在圆周SAR观测场景中的位置，建立干扰机到圆周SAR的瞬时斜距RJ(ta)；然后，根据干扰机到圆周SAR的瞬时斜距RJ(ta)确定干扰机截获的圆周SAR回波信号sJ(tr,ta)；再对干扰机截获的圆周SAR回波信号sJ(tr,ta)进行延时和相位调制，产生在圆周SAR观测场景中任意位置的虚假点目标F，并根据虚假点目标F相对于干扰机的位置建立虚假点目标到圆周SAR的瞬时斜距RF(ta)，根据虚假点目标到圆周SAR的瞬时斜距RF(ta)和干扰机到圆周SAR的瞬时斜距RJ(ta)计算虚假点目标与干扰机间的瞬时斜距差ΔRF(ta)；最后，根据虚假点目标与干扰机间的瞬时斜距差ΔRF(ta)确定虚假点目标信号sF(tr,ta)；其中，tr为快时间，ta为慢时间；步骤2，首先，在圆周SAR观测场景中设置I个接收机，干扰机与I个接收机组成欺骗干扰系统，协同对圆周SAR进行欺骗干扰，并建立第i个接收机到圆周SAR的瞬时斜距Ri(ta)，i＝1...I；然后，定义第i个接收机与干扰机间的瞬时斜距差为ΔRi(ta)，并根据第i个接收机与干扰机间的瞬时斜距差ΔRi(ta)表达式中的未知变量的个数确定接收机的数量；最后，根据接收机的数量构造线性方程组，求解该线性方程组，得到干扰机相对于圆周SAR的实际坐标值以及干扰机到圆周SAR的瞬时斜距实际值步骤3，首先，根据步骤2得到的干扰机相对于圆周SAR的实际坐标值以及干扰机到圆周SAR的瞬时斜距实际值计算虚假点目标F与干扰机间的瞬时斜距差的实际值然后，根据虚假点目标F与干扰机间的瞬时斜距差的实际值确定虚假点目标F的欺骗干扰信号步骤4，参照步骤1，在圆周SAR观测场景中任意位置产生M个虚假点目标，构成虚假场景；并根据步骤2得到的干扰机相对于圆周SAR的实际坐标值以及干扰机到圆周SAR的瞬时斜距实际值计算M个虚假点目标与干扰机间的瞬时斜距差的实际值，并确定M个虚假点目标对应的欺骗干扰信号；再对M个虚假点目标的欺骗干扰信号进行转发，实现对圆周SAR的欺骗式干扰。...

【技术特征摘要】
1.一种针对圆周SAR的多接收机欺骗干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，首先，在圆周SAR观测场景中设置干扰机J，并根据干扰机J在圆周SAR观测场景中的位置，建立干扰机到圆周SAR的瞬时斜距RJ(ta)；然后，根据干扰机到圆周SAR的瞬时斜距RJ(ta)确定干扰机截获的圆周SAR回波信号sJ(tr，ta)；再对干扰机截获的圆周SAR回波信号sJ(tr，ta)进行延时和相位调制，产生在圆周SAR观测场景中任意位置的虚假点目标F，并根据虚假点目标F相对于干扰机的位置建立虚假点目标到圆周SAR的瞬时斜距RF(ta)，根据虚假点目标到圆周SAR的瞬时斜距RF(ta)和干扰机到圆周SAR的瞬时斜距RJ(ta)计算虚假点目标与干扰机间的瞬时斜距差ΔRF(ta)；最后，根据虚假点目标与干扰机间的瞬时斜距差ΔRF(ta)确定虚假点目标信号sF(tr，ta)；其中，tr为快时间，ta为慢时间；步骤2，首先，在圆周SAR观测场景中设置I个接收机，干扰机与I个接收机组成欺骗干扰系统，协同对圆周SAR进行欺骗干扰，并建立第i个接收机到圆周SAR的瞬时斜距Ri(ta)，i＝1...I；然后，定义第i个接收机与干扰机间的瞬时斜距差为ΔRi(ta)，并根据第i个接收机与干扰机间的瞬时斜距差ΔRi(ta)表达式中的未知变量的个数确定接收机的数量；最后，根据接收机的数量构造线性方程组，求解该线性方程组，得到干扰机相对于圆周SAR的实际坐标值以及干扰机到圆周SAR的瞬时斜距实际值步骤3，首先，根据步骤2得到的干扰机相对于圆周SAR的实际坐标值以及干扰机到圆周SAR的瞬时斜距实际值计算虚假点目标F与干扰机间的瞬时斜距差的实际值然后，根据虚假点目标F与干扰机间的瞬时斜距差的实际值确定虚假点目标F的欺骗干扰信号步骤4，参照步骤1，在圆周SAR观测场景中任意位置产生M个虚假点目标，构成虚假场景；并根据步骤2得到的干扰机相对于圆周SAR的实际坐标值以及干扰机到圆周SAR的瞬时斜距实际值计算M个虚假点目标与干扰机间的瞬时斜距差的实际值，并确定M个虚假点目标对应的欺骗干扰信号；再对M个虚假点目标的欺骗干扰信号进行转发，实现对圆周SAR的欺骗式干扰。2.如权利要求1所述的一种针对圆周SAR的多接收机欺骗干扰方法，其特征在于，所述步骤1的具体子步骤为：1.1设定圆周SAR的载机平台在高度为H的平面上作匀速圆周运动，匀速圆周运动半径为r，匀速圆周运动的角速度为ω；在圆周SAR观测场景中设置干扰机J，干扰机J相对于圆周SAR的坐标为(xJ，yJ，zJ)，则干扰机到圆周SAR的瞬时斜距RJ(ta)为其中，ta为慢时间；1.2根据干扰机到圆周SAR的瞬时斜距RJ(ta)，确定干扰机截获的圆周SAR回波信号为sJ(tr，ta)，其表达式为：其中，tr为快时间，σ为点目标的散射系数，c表示光速，fc为载频，γ为线性调频信号的调频率；a(·)为线性调频信号的距离向包络，其表达式为：其中，Tp为线性调频信号的脉冲宽度；1.3对干扰机截获的圆周SAR回波信号sJ(tr，ta)进行延时和相位调制，产生在圆周SAR观测场景中任意位置的虚假点目标F，虚假点目标F相对于干扰机的坐标为(xF，yF，zF)，则虚假点目标到圆周SAR的瞬时斜距RF(ta)为：定义ΔRF(ta)为虚假点目标与干扰机间的瞬时斜距差，ΔRF(ta)＝RF(ta)-RJ(ta)，其具体表达式为：1.4根据虚假点目标与干扰机间的瞬时斜距差ΔRF(ta)，确定虚假点目标信号sF(tr，ta)，其表达式为：

【专利技术属性】
技术研发人员：周峰，周铂凯，王金伟，赵博，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61