一种雷达信号副瓣干扰剔除的方法、装置、介质及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种雷达信号副瓣干扰剔除的方法、装置、介质及设备。该方法通过对脉冲组若干雷达回波信号强度趋势变化的分析，将雷达回波信号强度趋势变化与主瓣内雷达脉冲组回波信号强度预期趋势变化进行趋势相似度比较判断，确定当前雷达脉冲组回波是否属于副瓣信号。本发明专利技术在雷达信号处理阶段可以有效剔除从副瓣进入的欺骗干扰信号，减轻后续数据处理节点的点迹相关压力，有效降低雷达虚警率，提高雷达在有源欺骗干扰下的探测能力。雷达在有源欺骗干扰下的探测能力。雷达在有源欺骗干扰下的探测能力。

【技术实现步骤摘要】
一种雷达信号副瓣干扰剔除的方法、装置、介质及设备


[0001]本专利技术涉及雷达抗干扰技术，尤其涉及雷达主瓣和副瓣信号的区分和识别。

技术介绍

[0002]抗干扰能力是现代雷达一项重要的技术指标，目前最主要的雷达干扰手段仍然是副瓣干扰。与之对应，现有的雷达副瓣抗干扰手段主要有副瓣匿影、副瓣对消，对于大阵面数字相控阵雷达，还常用自适应波束形成（ADBF）等策略。这些常规技术手段非常有效，但无一例外，需要外加辅助天线和辅助通道等硬件，增加了技术成本和系统复杂性；另一方面，常见的技术手段基本是在干扰进入雷达之前，进行限制其进入或者规避，对于已经进入雷达被当作待定目标处理的信号，目前在信号处理阶段基本没有剔除手段，只能依靠后续的数据处理阶段通过航迹关联等手段进一步提剔除，可这又会大幅增加数据处理计算机的计算量，并增加了虚警率。
[0003]如何在不增加额外硬件成本的基础上，加强信号处理阶段的抗干扰手段，减小数据处理阶段的相关运算和处理，降低虚警率，是一项重要的工作。其不仅可以应用在新研制雷达信号处理模块中增强其功能，对于初始设计时缺乏抗干扰手段的旧有雷达进行抗干扰功能增加和升级，也特别有意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的问题：在信号处理阶段识别雷达主瓣和副瓣信号，并剔除副瓣信号。
[0005]为解决上述问题，本专利技术采用的方案如下：根据本专利技术的一种雷达信号副瓣干扰剔除的方法，包括如下步骤：步骤S1：获取雷达脉冲组回波信号的收发时延τ和实采增益数据；其中，N为雷达脉冲组的脉冲信号数；分别表示雷达脉冲组N个脉冲的回波信号增益；步骤S2：根据雷达脉冲组回波信号的收发时延τ计算雷达信号收发的角度差，然后将预先设定的天线方位增益表错位β后求和，得到方位发射接收增益表；步骤S3：根据所述方位发射接收增益表计算雷达信号主瓣范围内K个锚点的半脉组信号增益差，并计算雷达脉冲组的实采增益数据的实采数据半脉组增益差dq；其中，分别表示K个锚点的半脉组信号增益差，分别表示主瓣范围内K个锚点所对应的角度；通过如下公式计算得到：；其中，i表示主瓣范围内第i个锚点，1≤i≤K；表示第i个锚点的半脉组信号增益差；表示第i个锚点所对应的角度；实采数据半脉组增益差dq通过以下公式计算得到：
；和分别表示第i个锚点的前半脉组信号增益与后半脉组信号增益：，；其中，j表示为雷达脉冲组第j个脉冲信号；log为以10为底的对数函数；floor为向下取整函数，ceil为向上取整函数；表示为根据角度在所述方位发射接收增益表匹配得到的增益值；表示雷达脉冲组第1个脉冲信号相对于主瓣波束中心的角度为时第j个脉冲信号相对于主瓣波束中心的角度，；步骤S4：根据实采数据半脉组增益差dq，通过对K个锚点的半脉组信号增益差插值计算，得到对应的第一个脉冲信号相对于主瓣波束中心的方位偏离角A；若得不到对应的方位偏离角A则表示当前雷达脉冲信号组为副瓣信号；步骤S5：根据方位偏离角A和方位发射接收增益表计算雷达脉冲组回波信号的预期增益数据；其中，分别表示雷达脉冲组N个脉冲的回波信号预期增益，通过以下公式计算得到：；其中，j表示为雷达脉冲组第j个脉冲信号，1≤j≤N；表示为根据角度在所述方位发射接收增益表匹配得到的增益值；表示第1个脉冲信号相对于主瓣波束中心的角度为A时第j个脉冲信号相对于主瓣波束中心的角度，；步骤S6：计算雷达脉冲组回波信号的预期增益数据和雷达脉冲组回波信号的实采增益数据之间的趋势相似度；步骤S7：根据趋势相似度与阈值的比较确定当前雷达脉冲信号组是否为副瓣信号；上述公式中，ω为雷达转速，T表示为雷达脉冲组相邻两个脉冲的时间差。
[0006]进一步，根据本专利技术的雷达信号副瓣干扰剔除的方法，所述步骤S6包括如下步骤：步骤S61：分别对雷达脉冲组回波信号的实采增益数据和雷达脉冲组回波信号的预期增益数据进行归一化处理，得到归一化后的实采雷达脉冲组回波信号的实采增益数据和归一化后的雷达脉冲组回波信号的预期增益数据；步骤S62：计算归一化后的雷达脉冲组回波信号的实采增益数据和归一化后的雷达脉冲组回波信号的预期增益数据的相似度值s作为趋势相似度。
[0007]进一步，根据本专利技术的雷达信号副瓣干扰剔除的方法，所述步骤S62中，以归一化
后的雷达脉冲组回波信号的实采增益数据为第一向量，以归一化后的雷达脉冲组回波信号的预期增益数据为第二向量，通过计算第一向量和第二向量之间的内积得到相似度值s。
[0008]进一步，根据本专利技术的雷达信号副瓣干扰剔除的方法，持续接收雷达脉冲组回波信号的收发时延和实采增益数据，通过步骤S2至步骤S7确定为雷达脉冲信号组为副瓣信号后将之剔除。
[0009]根据本专利技术的一种雷达信号副瓣干扰剔除的装置，包括如下模块：模块M1，用于：获取雷达脉冲组回波信号的收发时延τ和实采增益数据；其中，N为雷达脉冲组的脉冲信号数；分别表示雷达脉冲组N个脉冲的回波信号增益；模块M2，用于：根据雷达脉冲组回波信号的收发时延τ计算雷达信号收发的角度差，然后将预先设定的天线方位增益表错位β后求和后得到方位发射接收增益表；模块M3，用于：根据所述方位发射接收增益表计算雷达信号主瓣范围内K个锚点的半脉组信号增益差，并计算雷达脉冲组的实采增益数据的实采数据半脉组增益差dq；其中，分别表示K个锚点的半脉组信号增益差，分别表示为主瓣范围内K个锚点所对应的角度；通过如下公式计算得到：；其中，i表示主瓣范围内第i个锚点，1≤i≤K；表示第i个锚点的半脉组信号增益差；表示第i个锚点所对应的角度；实采数据半脉组增益差dq通过以下公式计算得到：；和分别表示第i个锚点的前半脉组信号增益与后半脉组信号增益：，；其中，j表示为雷达脉冲组第j个脉冲信号；log为以10为底的对数函数；floor为向下取整函数，ceil为向上取整函数；表示为根据角度在所述方位发射接收增益表匹配得到的增益值；表示雷达脉冲组第1个脉冲信号相对于主瓣波束中心的角度为时第j个脉冲信号相对于主瓣波束中心的角度，；模块M4，用于：根据实采数据半脉组增益差dq，通过对K个锚点的半脉组信号增益差插值计算，得到对应的第一个脉冲信号相对于主瓣波束中心的方位偏离角A；若得不到对应的方位偏离角A则表示当前雷达脉冲信号组为副瓣信号；模块M5，用于：根据方位偏离角A和方位发射接收增益表计算雷达脉冲组回波信号的预期增益数据；其中，分别表示雷达脉冲组N个脉冲的回波信号
预期增益，通过以下公式计算得到：；其中，j表示为雷达脉冲组第j个脉冲信号，1≤j≤N；表示为根据角度在所述方位发射接收增益表匹配得到的增益值；表示第1个脉冲信号相对于主瓣波束中心的角度为方位偏离角A时第j个脉冲信号相对于主瓣波束中心的角度，；模块M6，用于：计算雷达脉冲组回波信号的预期增益数据和雷达脉冲组回波信号的实采增益数据之间的趋势相似度；模块M7，用于：根据趋势相似度与阈值的比较确定当前雷达脉冲信号组是否为副瓣信号；上述公式中，ω为雷达转速，T表示为雷达脉冲组相邻两个脉冲的时间差。
[0010]进一步，根据本专利技术的雷达信号副瓣干扰剔除的装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达信号副瓣干扰剔除的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：获取雷达脉冲组回波信号的收发时延τ和实采增益数据 ；其中，N为雷达脉冲组的脉冲信号数；分别表示雷达脉冲组N个脉冲的回波信号增益；步骤S2：根据雷达脉冲组回波信号的收发时延τ计算雷达信号收发的角度差，然后将预先设定的天线方位增益表错位β后求和后得到方位发射接收增益表；步骤S3：根据所述方位发射接收增益表计算雷达信号主瓣范围内K个锚点的半脉组信号增益差，并计算雷达脉冲组的实采增益数据的实采数据半脉组增益差dq；其中，分别表示K个锚点的半脉组信号增益差，分别表示为主瓣范围内K锚点所对应的角度；通过如下公式计算得到：；其中，i表示主瓣范围内第i个锚点，1≤i≤K；表示第i个锚点的半脉组信号增益差；表示第i个锚点所对应的角度；实采数据半脉组增益差dq通过以下公式计算得到：；和分别表示第i个锚点的前半脉组信号增益与后半脉组信号增益：，；其中，j表示为雷达脉冲组第j个脉冲信号；log为以10为底的对数函数；floor为向下取整函数，ceil为向上取整函数；表示为根据角度在所述方位发射接收增益表匹配得到的增益值；表示雷达脉冲组第1个脉冲信号相对于主瓣波束中心的角度为时第j个脉冲信号相对于主瓣波束中心的角度，；步骤S4：根据实采数据半脉组增益差dq，通过对K个锚点的半脉组信号增益差插值计算，得到对应的第一个脉冲信号相对于主瓣波束中心的方位偏离角A；若得不到对应的方位偏离角A则表示当前雷达脉冲信号组为副瓣信号；步骤S5：根据方位偏离角A和方位发射接收增益表计算雷达脉冲组回波信号的预期增益数据；其中，分别表示雷达脉冲组N个脉冲的回波信号预期增益，通过以下公式计算得到：；其中，j表示为雷达脉冲组第j个脉冲信号，1≤j≤N；表示为根据角度在所述方位发射接收增益表匹配得到的增益值；表示第1个脉冲信号相对于主瓣波束中心的角度为方位偏离角A时第j个脉冲信号相对于主瓣波束中心的角度，；步骤S6：计算雷达脉冲组回波信号的预期增益数据和雷达脉冲组回波信号的实采增益数据之间的趋势相似度；
步骤S7：根据趋势相似度与阈值的比较确定当前雷达脉冲信号组是否为副瓣信号；上述公式中，ω为雷达转速，T表示为雷达脉冲组相邻两个脉冲的时间差。2.根据权利要求1所述的雷达信号副瓣干扰剔除的方法，其特征在于，所述步骤S6包括如下步骤：步骤S61：分别对雷达脉冲组回波信号的实采增益数据和雷达脉冲组回波信号的预期增益数据进行归一化处理，得到归一化后的雷达脉冲组回波信号的实采增益数据和归一化后的雷达脉冲组回波信号的预期增益数据；步骤S62：计算归一化后的雷达脉冲组回波信号的实采增益数据和归一化后的雷达脉冲组回波信号的预期增益数据的相似度值s作为趋势相似度。3.根据权利要求1所述的雷达信号副瓣干扰剔除的方法，其特征在于，所述步骤S62中，以归一化后的雷达脉冲组回波信号的实采增益数据为第一向量，以归一化后的雷达脉冲组回波信号的预期增益数据为第二向量，通过计算第一向量和第二向量之间的内积得到相似度值s。4.根据权利要求1或2或3所述的雷达信号副瓣干扰剔除的方法，其特征在于，持续接收雷达脉冲组回波信号的收发时延和实采增益数据，通过步骤S2至步骤S7确定为雷达脉冲信号组为副瓣信号后将之剔除。5.一种雷达信号副瓣干扰剔除的装置，其特征在于，包括如下模块：模块M1，用于：获取雷达脉冲组回波信号的收发时延τ和实采增益数据；其中，N为雷达脉冲组的脉冲信号数；分别表示雷达脉冲组N个脉冲的回波信号增益；模块M2，用于：根据雷达脉冲组回...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚伟科，齐松，张亦弛，李荣明，
申请(专利权)人：南京纳特通信电子有限公司，
类型：发明
国别省市：