一种基于频控阵的射频隐身方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种基于频控阵的射频隐身方法，包括：向目标物体发射载波信号序列，所述载波信号序列中的每个载波信号具有低增益，并且每个相邻载波信号之间具有特定的频率差；接收所述目标物体的回波信号序列；以及将所述回波信号序列通过波束成形合成高增益天线方向图。本发明专利技术还公开了一种基于频控阵的射频隐身设备。本发明专利技术所述基于频控阵的射频隐身方法和设备把覆盖在期望监视区域的传统的高增益天线方向图由一系列低增益天线方向图代替，由于低增益天线方向图的峰值功率比较低，从而在保证了雷达监测性能不变的情况下降低了雷达的可见性，即提供更好的低截获概率(LPI)性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子对抗
，尤其设计一种基于频控阵的射频隐身方法及设 备。
技术介绍
随着现代军事科学技术的发展，与雷达有关的电子干扰与抗干扰已经成为了未 来战场竞争的焦点之一，针对雷达的应用环境日益复杂化的局面，对雷达的射频隐身能力 有了更为迫切的需求。要在保障雷达的探测能力的前提下，降低雷达的可见性，增强其 LPI (低截获概率）能力以取得主动权，这对于提高雷达的反侦察能力和自我生存能力有着 重要的意义。目前普遍采用的技术可以分为三个领域：1)频域具有传播能量的大带宽波形；2) 时域具有传播能量的高占空比波形；3)空域具有传播能量的宽天线波束图。这些技术常 常联合应用以确保LPI特性，但是，传播的能量是有限的。比如，跳频技术，正交频分复用 (OFDM)和随机波形已经在LPI雷达中得到研究。 此外，一种天线跳频的方法采用不规则的扫描图来降低接收者对雷达的易感知 性。虽然可以通过特定的波束成形技术来减小在旁瓣区域被探测到的概率，但高增益的主 瓣仍可以容易地被探测出。因此，降低到潜在拦截者的瞬时发射峰值功率是很必要的。目 前，一种较新颖的LPI发射波束形成方法是采用了相控阵天线，尽管相控阵被应用于很多 领域，它对应于所有距离上的波束指向是固定在一个角度的。
技术实现思路
为此，本专利技术提出了一种可以解决上述问题的至少一部分的新基于频控阵的射频 隐身方法及设备。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于频控阵的射频隐身方法，包括：向目标物 体发射载波信号序列，所述载波信号序列中的每个载波信号具有低增益，并且每个相邻载 波信号之间具有特定的频率差；接收所述目标物体的回波信号序列；以及将所述回波信号 序列通过波束成形合成高增益天线方向图。 可选地，根据本专利技术的方法，其中，向目标物体发射载波信号序列，所述载波信号 序列中的每个载波信号具有低增益，并且每个相邻载波信号之间具有特定的频率差包括： 根据雷达的频控阵的阵元发射载波信号序列；根据载波频率和满足特定条件的频率增量得 到所述阵元发射载波信号的频率；根据所述阵元发射载波信号频率获取所述阵元发射载波 信号的第m个阵元与第一个阵元之间的相位差；根据所述相位差获取发射载波信号的基础 低增益天线方向图；以及根据所述基础低增益天线方向图经线性的相位增加获取低增益天 线方向图。 可选地，根据本专利技术的方法，其中，所述阵元发射载波信号的频率的方程式为：圪 =f〇 +Afm, m = 0, 1,... ,M-I 其中，Δ匕为频率增量，f。为载波频率，f "为第m个阵元发射载波信号的频率； 所述特定条件为： 其中，Tp是连续的处理时间，2 ξ sin Θ是目标物体投射到雷达瞄准方向上的长度， ξ是目标物体的长度。 可选地，根据本专利技术的方法，其中，所述阵元发射载波信号的第m个阵元与第一个 阵元之间的相位差为 其中，r是斜距，Θ是方位角，β = 2 JT/c。，d为阵元间距，d = cQ/2f。； 所述基础低增益天线方向图爻 其中，{ a n(r)}为依赖距离的相位集。 可选地，根据本专利技术的方法，其中，所述低增益天线方向图为： 其中，对所述基础低增益天线方向图作一个线性的相位增加得到，第一个低增益 天线方向图的增量为γ = 2 π/N，第二个的增量为2 γ，以此类推，可以得到另外的N-I个 低增益天线方向图。 可选地，根据本专利技术的方法，其中，接收所述目标物体的回波信号序列包括：所述 反射载波信号序列经所述目标物体回波后由雷达的相控阵的阵元接收且经过匹配滤波器 处理并保存在存储器中。 可选地，根据本专利技术的方法，其中，将所述回波信号序列通过波束成形合成高增益 天线方向图包括：根据MVDR波束形成准则获取所述载波信号的低增益天线方向图的权重 系数；根据所述低增益天线方向图线性组合获取高增益天线方向图。 可选地，根据本专利技术的方法，其中，所述高增益天线方向图为： 其中，N代表低增益天线方向图的数量，由Wixn为第η个低增益天线方向图的权重 得到W ixn i为第N-I个低增益天线方向图的权重。 可选地，根据本专利技术的方法，其中， 所述权重系数为： 根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了一种基于频控阵的射频隐身设备，包 括： 发射装置，用于向目标物体发射载波信号序列，所述载波信号序列中的每个载波 信号具有低增益，并且每个相邻载波信号之间具有特定的频率差； 接收装置，用于接收所述目标物体的回波信号序列；以及 合成装置，用于将所述回波信号序列通过波束成形合成高增益天线方向图。 本专利技术所述基于频控阵的射频隐身方法和设备把覆盖在期望监视区域的传统的 高增益天线方向图由一系列低增益天线方向图代替，由于低增益天线方向图的峰值功率比 较低，从而在保证了雷达监测性能不变的情况下降低了雷达的可见性，即提供更好的低截 获概率（LPI)性能。【附图说明】 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术 的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中在附图中，参考数字 之后的字母标记指示多个相同的部件，当泛指这些部件时，将省略其最后的字母标记。在附 图中： 图1为本专利技术所述基于频控阵的射频隐身方法的流程图； 图2为频控阵的示意图； 图3为本专利技术所述频控阵的阵元发射载波信号序列和相控阵的阵元接收回波信 号序列的不意图； 图4为斜距r = 20km时在角度域上低增益天线方向图（虚线）和形成的高增益 天线方向图（实线）的比较示意图； 图5为方位角Θ =〇°时在距离域上低增益天线方向图（虚线）和形成的高增益 天线方向图（实线）的比较示意图； 图6为本专利技术所述基于频控阵的射频隐身设备的结构示意图；以及 图7示出了可用来实践本专利技术的实施方式的计算设备的框图。 在附图中，使用相同或类似的标号来指代相同或类似的元素。【具体实施方式】 现在将参考附图来详细描述本专利技术的示例性实施方式。应当理解，附图中示出和 描述的实施方式仅仅是示例性的，意在阐释本专利技术的原理和精神，而并非限制本专利技术的范 围。 图1示出了本专利技术所述构建音频指纹库的方法的流程图。可以理解，图1所示的 流程图仅仅是示意性的，其中记载的步骤可以按照不同顺序执行、并行执行、省略和/或增 加其他步骤。如图1所示，所述基于频控阵的射频隐身方法包括：向目标物体发射载波信号 序列，所述载波信号序列中的每个载波信号具有低增益，并且每个相邻载波信号之间具有 特定的频率差102 ;接收所述目标物体的回波信号序列104 ;以及将所述回波信号序列序列 通过波束成形合成高增益天线方向图106。本专利技术所述基于频控阵的射频隐身方法和设备 把覆盖在期望监视区域的传统的高增益天线方向图由一系列低增益天线方向图代替，由于 低增益天线方向图的峰值功率比较低，从而在保证了雷达监测性能不变的情况下降低了雷 达的可见性，即提供更好的低截获概率（LPI)性能。 所述步骤102包括根据雷达的频控阵的阵元发射载波信号序列；根据载波频率和 满足特定条件当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于频控阵的射频隐身方法，包括：向目标物体发射载波信号序列，所述载波信号序列中的每个载波信号具有低增益，并且每个相邻载波信号之间具有特定的频率差；接收所述目标物体的回波信号序列；以及将所述回波信号序列通过波束成形合成高增益天线方向图。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王文钦，孙秀玲，邵怀宗，陈慧，潘晔，胡全，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51