一种基于三次初相和FRFT的DRFM干扰检测和对抗方法技术

本发明专利技术公开了一种基于脉间初相三次方调制和FRFT的DRFM干扰检测和对抗方法。本发明专利技术的方法利用多通道匹配滤波和MTD处理检测是否存在干扰，若存在干扰，利用干扰和目标的先验信息设计雷达发射脉冲的初相并发射，对回波进行相应通道的匹配滤波处理，利用FRFT抑制干扰。本发明专利技术在信干比较低的情况下，实现目标的检测；能在不影响信噪比的前提下，较大地改善信干比，便于信号的后续处理；且随着信干比下降，本发明专利技术抑制干扰的性能稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于雷达抗干扰
，具体涉及一种基于脉间初相三次方调制和分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform，FRFT)的数字射频存储器(Digital Radio Frequency Memory，DRFM)干扰检测和对抗方法。
技术介绍
随着基于DRFM的现代欺骗式干扰技术的出现，雷达干扰技术步入相干干扰时代。在电子战中，敌方侦察电子设备捕获到我方雷达的探测信号后，会产生电子欺骗干扰，从而降低了我方雷达的探测性能。因此，为保证雷达在干扰坏境下对目标的正确检测和跟踪，增强雷达的抗DRFM干扰能力显得尤为重要。由于DRFM干扰机产生干扰信号需要一定的时间，干扰信号至少滞后雷达一个或数个脉冲重复间隔(Pulse Repetition Interval，PRI)，故脉冲分集技术是对抗有源欺骗干扰的一个有效措施。SOUMEKH M提出了基于相位扰动和调频率扰动两种脉冲分集波形设计方案,并通过对干扰信号加以惩罚的方法来抑制干扰,但该方法仅能针对线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)雷达,应用范围受限。AKHTAR J提出了一种在一定的PRI间发射特定分组编码信号进行抗干扰的方法，在对接收信号按发射编码进行匹配滤波后，该方法在特定的距离单元可以有效地对干扰信号进行对消从而达到抗干扰的目的，但无法克服正交波形带来的距离旁瓣影响。高飞等提出基于调频连续波体制雷达的随机初相与限幅相结合抗干扰方法，该方法抑制干扰的同时，也对目标信号产生一定的影响，处理后信噪比下降明显。张劲东等利用多通道处理技术对干扰参数进行估计,并通过设计脉间相位编码波形自适应的对抗速度欺骗干扰，但仅在目标谱线附近形成凹口，对干扰并未有抑制的效果。由上可知，目前脉冲分集的方法多数只能对抗单一的距离或者速度干扰，而不能对抗距离—速度同步干扰，且对干扰的抑制性能有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种脉间初相三次方调制和FRFT处理的DRFM干扰检测和对抗方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于三次初相和FRFT的DRFM干扰检测和对抗方法，包括以下步骤：步骤1、发射脉间初相三次方调制的雷达信号，对雷达回波进行多通道匹配滤波和动目标检测(Moving Target Detection，MTD)处理，之后通过恒虚警处理检测是否存在干扰，若在第i+1(i+1≠1)个通道检测到峰值，则判定存在干扰，并获取干扰的速度值vJ和干扰初相延迟的PRI个数i，之后执行下一步，否则不存在干扰；步骤2、根据干扰的速度值vJ和前一个相参处理间隔(Coherent Process Internal,CPI)的目标的速度值vT比较，若vJ＜vT，则产生三次相位的系数K大于零，反之，产生三次相位的系数K小于零；步骤3、重新产生系数为K的三次初相的雷达信号并发射；步骤4、雷达收到回波信号，对整个CPI中每个PRI的雷达回波进行匹配滤波处理；步骤5、由步骤1的多通道处理得到干扰延迟的PRI数，得到干扰剩余相位的调频斜率，计算其对应的FRFT的阶数，之后对每个CPI的匹配滤波结果进行纵向FRFT处理；步骤6、在FRFT域通过遮蔽处理，抑制干扰分量，再通过逆FRFT，恢复匹配滤波后的信号，之后进行正常的MTD以及目标检测处理。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：(1)本专利技术的方法在信干比较低的情况下，实现目标的检测；(2)本专利技术能够对抗对距离—速度同步干扰；(3)本方法能较大地改善信干比且不会影响信噪比，便于信号的后续处理；(4)本专利技术的方法抑制干扰的性能稳定。下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。附图说明图1是本专利技术基于脉间初相三次方调制和FRFT处理的DRFM干扰检测和对抗方法流程图。图2是多通道处理的框图。图3是当发射三次相位时，包含目标和干扰的回波经过匹配滤波处理，以及经过p阶FRFT后的结果。图4是包含目标和干扰的雷达回波经过匹配滤波和MTD处理后的结果，其中图4(a)是发射固定相位的雷达信号，图4(b)是发射三次相位的雷达信号。图5是输入信噪比-25dB到10dB时，经过本方法抗干扰处理以及未经过本方法处理，MTD处理后的信噪比。图6是输入干信比5dB到30dB时，经过该方法处理，MTD后的干信比的改善情况。具体实施方式本专利技术的一种基于三次初相和FRFT的DRFM干扰检测和对抗方法，包括以下步骤：步骤1、发射脉间初相三次方调制的雷达信号，对雷达回波进行多通道匹配滤波和MTD处理，之后通过恒虚警处理检测是否存在干扰，若在第i+1(i+1≠1)个通道检测到峰值，则判定存在干扰，并获取干扰的速度值vJ和干扰初相延迟的PRI个数i，之后执行下一步，否则不存在干扰；所述发射的脉间初相三次方调制的雷达信号为： s T ( t ) = s T ( t ^ , t n ) = r e c t ( t ^ T p ) · e j ( 2 πf 0 ( t ^ + t n ) + φ ( n ) ) · v ( t ^ ) , t ∈ [ - T / 2 , T / 2 ] ]]>其中， r e c t ( t ^ T p ) = 1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于三次初相和FRFT的DRFM干扰检测和对抗方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、发射脉间初相三次方调制的雷达信号，对雷达回波进行多通道匹配滤波和MTD处理，之后通过恒虚警处理检测是否存在干扰，若在第i+1(i+1≠1)个通道检测到峰值，则判定存在干扰，并获取干扰的速度值vJ和干扰初相延迟的PRI个数i，之后执行下一步，否则不存在干扰；步骤2、根据干扰的速度值vJ和前一个相参处理间隔CPI的目标的速度值vT比较，若vJ＜vT，则产生三次相位的系数K大于零，反之，产生三次相位的系数K小于零；步骤3、重新产生系数为K的三次初相的雷达信号并发射；步骤4、雷达收到回波信号，对整个CPI中每个PRI的雷达回波进行匹配滤波处理；步骤5、由步骤1的多通道处理得到干扰延迟的PRI数i，得到干扰剩余相位的调频斜率，计算其对应的FRFT的阶数，之后对每个CPI的匹配滤波结果进行纵向FRFT处理；步骤6、在FRFT域通过遮蔽处理，抑制干扰分量，再通过逆FRFT，恢复匹配滤波后的信号，之后进行正常的MTD以及目标检测处理。

【技术特征摘要】
1.一种基于三次初相和FRFT的DRFM干扰检测和对抗方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、发射脉间初相三次方调制的雷达信号，对雷达回波进行多通道匹配滤波和MTD处理，之后通过恒虚警处理检测是否存在干扰，若在第i+1(i+1≠1)个通道检测到峰值，则判定存在干扰，并获取干扰的速度值vJ和干扰初相延迟的PRI个数i，之后执行下一步，否则不存在干扰；步骤2、根据干扰的速度值vJ和前一个相参处理间隔CPI的目标的速度值vT比较，若vJ＜vT，则产生三次相位的系数K大于零，反之，产生三次相位的系数K小于零；步骤3、重新产生系数为K的三次初相的雷达信号并发射；步骤4、雷达收到回波信号，对整个CPI中每个PRI的雷达回波进行匹配滤波处理；步骤5、由步骤1的多通道处理得到干扰延迟的PRI数i，得到干扰剩余相位的调频斜率，计算其对应的FRFT的阶数，之后对每个CPI的匹配滤波结果进行纵向FRFT处理；步骤6、在FRFT域通过遮蔽处理，抑制干扰分量，再通过逆FRFT，恢复匹配滤波后的信号，之后进行正常的MTD以及目标检测处理。2.根据权利要求1所述的基于三次初相和FRFT的DRFM干扰检测和对抗方法，其特征在于，步骤1中发射的脉间初相三次方调制的雷达信号为： s T ( t ) = s T ( t ^ , t n ) = r e c t ( t ^ T p ) · e j ( 2 πf 0 ( t ^ + t n ) + φ ( n ) ) · v ( t ^ ) , t ∈ [ - T / 2 , T / 2 ] ]]>其中， r e c t ( t ^ T p ) = 1 t ^ ∈ - T p / 2 T p / 2 0 o t h e r ]]>式中，Tp为信号时宽，T为一个CPI持续时间，和tn分别为快时间变量和慢时间变量，tn＝nTr，n＝1,2,...,N，Tr为PRI，N为1个CPI内PRI的个数，f0为中心频率，v(t)为复调制函数，φ(n)为第n个PRI的发射脉冲的初相， φ ( n ) = ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张仁李，奚舒靓，盛卫星，马晓峰，韩玉兵，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32