【技术实现步骤摘要】
一种等距分布子阵列系统及抗伴飞式干扰的方法
[0001]本专利技术属于雷达信号与信息处理
,具体涉及一种等距分布子阵列系统及抗伴飞式干扰的方法。
技术介绍
[0002]伴飞式干扰(问题P1)通常由拖曳式或投掷式有源干扰设备产生,其干扰载体通常与战机共同处于主瓣内并存在一定的角度差异。运用主瓣干扰对消技术(MLC)可控制天线方向图在主瓣干扰方向形成凹口,从而实现对该类干扰增益置零。然而,在空地电子对抗过程中,战机通过运用战术、技术手段可有效压缩其与干扰设备之间的角度差异,使其亦处于主瓣方向图凹口方向,导致雷达系统大幅度地降低对战机的检测与跟踪性能。若天线系统采用大型阵列天线,主瓣凹口宽度将显著降低,当天线孔径足够大时,主瓣凹口将不再覆盖战机方向,从而使得雷达系统可以实现对战机的检测与跟踪。然而,运用稀疏孔径技术构建大型阵列天线具有阵元数量多、难以机动的特点,难以满足车载雷达设计需求。
[0003]由目前的稀疏阵列优化算法可知,这些算法在优化主瓣、旁瓣电平及阵列稀疏度的同时抑制了天线方向图栅瓣,无栅瓣方向图在主瓣方向上的天线增益远高于其它方向,运用该特性进行目标检测不会出现角度模糊问题,使得该类天线可以较容易地确定目标方向。然而,对于相同的主瓣宽度,无栅瓣阵列通常比有栅瓣阵列需要设置更多的天线阵元,对于大型阵列天线(孔径达到数十米或更大),两种阵列样式的阵元数量差异将变得尤为显著。为了进一步降低天线系统阵元数,我们提出了等距分布子阵列抗伴飞式干扰技术。
[0004]等距分布子阵列(uniformly ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种等距分布子阵列抗伴飞式干扰的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、将等距分布子阵列系统中各天线输入的目标回波及多个干扰信号进行时频域预处理滤至相同的窄带范围内,使得系统输入信号满足窄带条件,窄带范围内方向为θ的目标导向矢量可表示为:其中,表示Kronecher积,a
d
(sinθ)表示子阵间导向矢量,a
s
(sinθ)表示子阵内部导向矢量,a
d
(sinθ)与a
s
(sinθ)分别可表示为:(sinθ)分别可表示为:其中,θ为角度,λ为探测信号波长,d为阵元间距,L为阵列间距,M为子阵数量,N为子阵上的阵元数量;S2、对步骤S1经过预处理的目标回波及多个干扰信号进行空域滤波处理,接着将处理过的目标回波及多个干扰信号输入到等距分布子阵列系统中的各子阵中,各子阵运用相同的旁瓣干扰抑制滤波器对各子阵的旁瓣干扰进行抑制,抑制过程中对主瓣进行保形,各子阵滤除旁瓣干扰后,输出的目标回波及多个干扰信号可表示为:其中,w
SLC
为子阵空域滤波器,I
M
×
M
为单位矩阵,z
d
为旁瓣对消器输出信号,z为旁瓣对消器输入信号;S3、通过稀疏检测模型对子阵间的各步骤S2输出的目标回波及多个干扰信号实现目标信号检测,并运用如下优化方法对其进行求解:其中,Φ为传感矩阵,且Φ=[a
d
(sinθ0),a
d
(sinθ1),
…
,a
d
(sinθ
l
‑1)],导向矢量a
d
(sinθ)在sinθ域以λ/L为周期,为了避免传感矩阵列向量重复,此处在一个周期内取I个导向矢量,每个矢量对应的角度θi满足如下关系:θ
i
=arcsinξ
i
,ξ
i
=ξ0+iΔ,0≤i≤I
‑
1,其中,θ0是子阵波束中心指向,ξ0=sinθ0,对应于波束中心指正的参考正弦值,各角度正弦值ξ
i
构成等差数列,差值为Δ,其中I为角度采样数,λ为波长,此时无模糊测量区间范围为θ∈[θ0,θ
u
),其中S4、通过频率捷变(FA)技术在不同的载频上对步骤S3得到的同一个目标的角度x进行多次测量并获取各自的余数,不同载频对应的余数集合之间的关系满足如下同余方程组:
其中,K代表FA过程中的不同载波数量,I
k
为无模糊角度采样个数;S5、基于模糊坐标聚类算法对步骤S4中的目标角度坐标x
k
进行处理,得到目标坐标均值。2.根据权利要求1所述的等距分布子阵列抗伴飞式干扰的方法,其特征在于,步骤S1中,所述时频域预处理包括以下步骤:为等距分布子阵列系统中的各天线接收机分别设置了一组相互毗邻、并覆盖全距离段的距离选通信号,每个距离选通信号宽度按照雷达距离分辨力设定,并为每个距离选通信号对应设...
【专利技术属性】
技术研发人员:张启亮,孙青,孙勇,翁明善,高乾,万珊珊,
申请(专利权)人:中国人民解放军空军工程大学,
类型:发明
国别省市:
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