基于SAR成像的相干干扰方法技术

本发明专利技术公开了一种基于SAR成像的相干干扰方法，对SAR的传统干扰易被抗干扰算法分离出真实目标和虚假目标；该方法提出利用相干压制干扰和欺骗干扰的方式进行干扰，一方面可以提高干扰信号与SAR信号的相参性，使其获得部分脉冲压缩增益，从而降低干扰信号的发射功率，提高干扰功率的利用效率；另一方面可以通过欺骗干扰的方式生成若干假目标，让敌方雷达难以识别真实目标。本发明专利技术的干扰效果良好，对进一步研究SAR干扰技术有一定的参考意义。步研究SAR干扰技术有一定的参考意义。步研究SAR干扰技术有一定的参考意义。

【技术实现步骤摘要】
基于SAR成像的相干干扰方法


[0001]本专利技术涉及一种相干干扰方法，具体是一种基于SAR成像的相干干扰方法。

技术介绍

[0002]RD算法于1978年处理出第一幅机载SAR数字图像，至今仍在广泛使用，它通过距离和方位上的频域操作，达到了高效的模块化处理要求，同时又具有了一维操作的简便性。该算法根据距离和方位上的大尺度时间差异，在两个一维操作之间使用距离徙动校正(RCMC)，对距离和方位进行了近似的分离处理，从而成像效果较好。现有的干扰方法从相干性角度可划分为相干干扰和非相干干扰，非相干干扰通常指的是噪声压制性干扰，相干干扰与非相干干扰噪声相比可以获得脉冲压缩处理增益，大大降低了干扰功率的需求，且更好地实现了对重要目标的保护，也让抗干扰的实现变得困难。传统相干干扰中的卷积相干干扰是利用卷积噪声的方法获得脉冲压缩增益，从而生成区域性干扰，但由于是卷积噪声生成的干扰信号，所以易被反卷积算法分离识别。通过移频或者转发式干扰的生成相干干扰会与真实目标信息更为相似，难以被分离识别。因此，对SAR成像的相干干扰技术研究具有十分重大的意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于SAR成像的相干干扰方法，以克服现有干扰易被抗干扰技术识别和分离的现状。
[0004]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于SAR成像的相干干扰方法，包括：
[0005]合成孔径雷达成像：雷达发射的是线性调频信号，对目标进行RD成像，需要对信号回波进行距离向压缩、距离徙动校正和方位向压缩，最后得到压缩数据及成像结果；
[0006]相干压制干扰：根据拟保护目标的位置大小、干扰位置、SAR平台参数，调制一个LFM信号转发，从而在SAR图像中形成一个面状压制区域；
[0007]欺骗干扰：根据拟保护目标的位置大小、干扰位置、SAR平台参数，实现在距离向或方位向上的欺骗干扰，包括距离向上的密集假目标干扰和距离移频干扰，方位向上的转发式干扰。
[0008]第二方面，本专利技术提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的方法的步骤。
[0009]第三方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法的步骤。
[0010]第四方面，本专利技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法的步骤。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的显著优点为：相干压制干扰和移频干扰都是相干干扰技术，可以有效地降低对干扰机功率的需求；根据移频量和移频方式的不同，可以产生多种
不同的干扰效果，还可以与现存较多的运动调制干扰或卷积干扰配合使用解决欺骗目标单一的问题；本专利技术将不同的距离向和方位向上的干扰方法结合使用，可以达到区域型假目标欺骗干扰，扩展了干扰区域，更好地保护真实目标，大大提高了抗干扰的难度。
附图说明
[0012]图1为基于SAR成像及干扰流程图。
[0013]图2为正侧视SAR几何关系示意图。
[0014]图3为未施加干扰时目标成像示意图。
[0015]图4为二维失配压制干扰成像示意图。
[0016]图5为距离固定移频干扰示意图。
[0017]图6为距离随机移频干扰示意图。
[0018]图7为距离步进移频干扰示意图。
[0019]图8为距离分段移频干扰示意图。
[0020]图9为密集假目标干扰示意图。
[0021]图10为转发式干扰示意图。
具体实施方式
[0022]如图1所示，本专利技术提供一种基于SAR成像的相干干扰方法，包括：
[0023]首先获得雷达原始数据，利用原始数据进行距离向压缩、距离徙动校正和方位向压缩，获得压缩数据和成像结果。
[0024]根据拟保护目标的位置大小、干扰位置、SAR平台参数，可以调制一个LFM信号转发，从而在SAR图像中形成一个面状压制区域，降低图像对比度，实现相干压制干扰，从而实现对目标的保护。
[0025]根据拟保护目标的位置大小、干扰位置、SAR平台参数，可以实现在距离向或方位向上的欺骗干扰，包括距离向上的密集假目标干扰和距离移频干扰，方位向上的转发式干扰。
[0026]对于不同的欺骗干扰，在同一信干比情况下进行干扰效果的评估，主要评估指标包含：峰值旁瓣比、积分旁瓣比、结构相似度及相关系数。
[0027]对于同一干扰，在不同信干比情况下进行干扰效果的评估，并对各种干扰结果进行对比。
[0028]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0029]如图1所示，一种基于机动SAR平台成像干扰方法，包括以下步骤：
[0030]步骤1，首先根据雷达信号，生成雷达原始数据，雷达发射的一般是线性调频信号，其表达式为：
[0031][0032]式中：t
r
为距离快时间，f
c
为信号载频，T为LFM信号脉冲宽度，B
r
为LFM信号带宽，k
r
为线性调频率，k
r
＝B
r
/T，λ＝c/f
c
为载频对应的波长；
[0033]回波信号经过去载频处理后为：
[0034][0035]式中，t
a
为方位慢时间，R(t
a
)为目标与SAR之间的慢时相关瞬时距离。
[0036]对距离向做脉冲压缩的系统匹配函数为：
[0037]s
r
(t
r
)＝exp(
‑
jπk
r
t
r2
)
[0038]完成距离向压缩处理后就要对方位向进行处理，首先要考虑距离徙动的影响，当正侧视工作时，只考虑距离弯曲，如图2，对最近距离R
B
的点目标P，其斜距与t
a
的关系为：
[0039][0040]式中，V为载机速度，第二项为距离弯曲，它对合成孔径期间的包络移动影响可以忽略，但对回波相位的影响必须考虑。进行距离徙动校正后，对方位向做脉冲压缩的系统匹配函数为：
[0041]s
a
(t
a
)＝exp(
‑
jπK
a
t
a2
)
[0042]式中，多普勒调频率为
[0043][0044]完成以上操作后，得到回波成像数据及成像结果。
[0045]步骤2，SAR发射LFM信号后，为实现相干压制干扰，干扰机对截获的SAR发射信号进行调制后转发，转发信号为：
[0046][0047]式中，T
L
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SAR成像的相干干扰方法，其特征在于，包括：合成孔径雷达成像：雷达发射的是线性调频信号，对目标进行RD成像，需要对信号回波进行距离向压缩、距离徙动校正和方位向压缩，最后得到压缩数据及成像结果；相干压制干扰：根据拟保护目标的位置大小、干扰位置、SAR平台参数，调制一个LFM信号转发，从而在SAR图像中形成一个面状压制区域；欺骗干扰：根据拟保护目标的位置大小、干扰位置、SAR平台参数，实现在距离向或方位向上的欺骗干扰，包括距离向上的密集假目标干扰和距离移频干扰，方位向上的转发式干扰。2.根据权利要求1所述的基于SAR成像的相干干扰方法，其特征在于，雷达发射的线性调频信号表达式为：式中，t
r
为距离快时间，T为LFM信号脉冲宽度，B
r
为LFM信号带宽，k
r
为线性调频率，k
r
＝B
r
/T，f
c
为信号载频，λ＝c/f
c
为载频对应的波长；距离向脉冲压缩函数表达式分别：s
r
(t
r
)＝exp(
‑
jπk
r
t
r2
)完成距离向压缩处理后，对方位向进行处理，当正侧视工作时，仅考虑距离弯曲，对最近距离R
B
的点目标P，其斜距与方位向慢时间t
a
的关系为：式中，t
a
为方位慢时间，v为载机速度；进行距离徙动校正后，对方位向做脉冲压缩的系统匹配函数为：s
a
(t
a
)＝exp(
‑
jπK
a
t
a2
)式中，多普勒调频率为完成以上操作后，得到回波成像数据及成像结果。3.根据权利要求2所述的基于SAR成像的相干干扰方法，其特征在于，SAR发射LFM信号后，为实现相干压制干扰，干扰机对截获的SAR发射信号进行调制后转发，转发信号为：式中，T
L
为调制信号脉冲宽度，C为调频斜率，调制信号带宽为B
L
＝T
L
C，f(t
a
)为以t
a
为变量的调制信号中心频率，可表示为f(t
a
)＝M1+M2t
a
其中，M1和M2为根据干扰距离可调配参数；假设干扰机位于真实目标附近，其距离忽略不计，且调制信号脉冲宽度与截获的SAR信号脉冲宽度保持一致，则去载频后的干扰信号可表示为：
式中Δt为延迟时间，主要包括调制干扰、转发干扰信号的时间，k
J
＝k
r
+C为干扰信号的调频斜率；通过调整调制信号L(t
r
,t
a
)的参数，形成面积可调的压制干扰区域。4.根据权利要求3所述的基于SAR成像的相干干扰方法，其特征在于，对SAR进行移频欺骗干扰，具体分为距离固定移频干扰、距离随机移频干扰、距离步进移频干扰和距离分段移频干扰；距离固定移频干扰的移频量为f
d
；距离随机移频干扰移频量为：f
d
(t
d
)＝ξ(t
a
)
·
δ
·
B
r
其中ξ(t
a
)为方向位上的高斯随机变量，设置其范围为[1,Na]，Na为方向位采样点数，δ为常数，B
r
为SAR信号带宽；距离步进移频干扰移频量为：f
step
＝n
·

【专利技术属性】
技术研发人员：袁月，章永翼，陈思，张淑宁，赵惠昌，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：