基于双载频脉冲的速度假目标抑制方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术通过公开了一种基于双载频脉冲的速度假目标抑制方法：发射有一定的频率间隔的双载频脉冲，接收到双载频混合回波后通过频域滤波器将双载频脉冲混合回波在频域分离形成两路通道，然后进行下变频处理和匹配滤波处理，获得两路回波数据；对两路回波数据在脉冲间做FFT获取回波内信号的多普勒频率，并根据换算为运动速度；对比两路回波数据分别估计出的运动目标速度来鉴别真假目标，速度一致的是真目标，速度不一致的是假目标；根据真目标速度设置速度维滤波器，对两路回波数据进行滤波，然后对滤波后的数据进行加权求和，实现对真目标的检测和对假目标的抑制。本发明专利技术还提供了相应的基于双载频脉冲的速度假目标抑制装置。度假目标抑制装置。度假目标抑制装置。

【技术实现步骤摘要】
基于双载频脉冲的速度假目标抑制方法与装置


[0001]本专利技术属于信号处理
，更具体地，涉及一种基于双载频脉冲的速度假目标抑制方法与装置。

技术介绍

[0002]脉冲多普勒(Pulse Doppler，PD)雷达兼具脉冲雷达的距离分辨力和连续波雷达的速度分辨力，可以获取信号的多普勒频率，在抑制杂波方面有着显著优势，广泛应用于空基预警装备。但雷达在探测目标的过程中往往会受到敌方的干扰，其中，速度欺骗干扰是一种典型的欺骗干扰，通过对雷达信号进行复制、多普勒调制和转发，使雷达接收到多个不同多普勒频率的信号，很容易造成雷达检测和跟踪的错误。大量假目标的出现，让雷达很难从这些假目标的里面分辨出真实的目标信号，甚至可能使雷达信号处理机处理回波时出现过载或饱和的现象，对雷达跟踪和检测目标的效能发挥带来了严重的影响。对于相干速度欺骗干扰的抑制问题，目前还缺乏行之有效的解决手段，因此，需要一个有效的速度真假目标鉴别方法，能有效识别速度欺骗假目标，正确获取真目标速度并滤除速度假目标。
[0003]因此，需要一个有效的真假目标鉴别方法，能有效识别速度欺骗假目标，正确获取真目标速度。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种基于双载频脉冲的速度假目标抑制方法，用以克服现有技术中存在的问题。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于双载频脉冲的速度假目标抑制方法，包括如下步骤：步骤1：发射载频分别为和的双载频脉冲，要求载频差大于雷达发射信号带宽，确保双载频混合回波信号在频域上不发生混叠，便于分离，接收到双载频混合回波之后经频域滤波后形成两路通道，然后进行下变频处理和匹配滤波处理，获得两路回波数据和；步骤2：利用回波数据、在脉冲间做快速傅里叶变换(fast fourier transform, FFT)获取回波内信号的多普勒频率，并根据换算为运动速度，其中表示多普勒频率，表示雷达工作波长，表示光速，表示雷达工作频率，表示运动速度；步骤3：对比两路回波数据、分别估计出的运动目标速度，其中速度一致的为真目标速度，速度不一致的为假目标速度；步骤4：根据真目标的运动速度设置速度维滤波器，对两路回波数据进行滤波，然
后对滤波后的数据进行加权求和，即可实现对真目标的检测和对假目标的抑制。
[0006]本专利技术的一个实施例中，所述步骤1具体包括：发射两个载频分别为和的相参脉冲串，根据雷达测速原理可知，目标的多普勒频率受到自身速度以及雷达发射脉冲载频的影响，因此两路回波数据所测得的多普勒频率是不同且呈比例的，该比例取决于两路发射脉冲串载频的比例；但干扰机产生速度欺骗假目标干扰的方式是对截获的雷达脉冲进行多普勒频率调制，该调制带来的多普勒频率变化往往是固定的；假设距离处有一个速度为的目标，第个脉冲重复周期接收到的目标回波为经过匹配滤波后：(1)其中，为第个脉冲重复周期接收到的目标回波的幅度，为发射信号的包络，是脉冲重复周期，为光速；经下变频处理之后，回波为：(2)其中，为雷达工作波长，为目标多普勒频率；假设存在一个速度假目标干扰，生成方式是对雷达回波进行一个多普勒调制，其大小为，即：(3)同理，经下变频处理后，回波为：(4)综上所述，目标信号相邻脉冲间存在的相位差为，可得双载频中目标的多普勒导向矢量分别为：(5)(6)
其中，和分别代表两路回波中目标速度对应的多普勒频率，表示矩阵转置运算；同理可得干扰的多普勒矢量分别为：(7)(8)假设发射个脉冲，双载频脉冲混合回波经过频域滤波器分离，再经过下变频和匹配滤波处理后，得到两路回波数据，分别为：(9)(10)其中，表示高斯白噪声矩阵。
[0007]本专利技术的一个实施例中，所述步骤2具体包括：得到两路回波数据、后，对两路数据在脉冲间做FFT，对频谱取峰值即可获取回波内所有信号的多普勒频率，假设载频为的脉冲串估计出的两个多普勒频率为和，换算成速度为和；同理可得载频为的脉冲串估计出的速度为和。
[0008]本专利技术的一个实施例中，所述步骤3具体包括：对两路回波数据、估计出的运动速度进行对比；步骤2分别得到了两路回波数据估计出的目标速度，其中，代表的干扰机对信号做的多普勒频率调制大小，由于双脉冲是同时发射，同时受到干扰机调制，因此两路回波数据中干扰信号相对于目标信号的多普勒频率偏移量是固定的；但对于不同的载频，多普勒频率偏移量带来的速度偏移是不同的，因此两路回波数据中假目标信号的速度是不一样的；因此，将两路回波数据估计出的速度进行对比即可鉴别是真假目标，速度一致的是真目标，速度不同的是假目标。
[0009]本专利技术的一个实施例中，所述步骤4具体包括：构建速度维滤波器进行滤波，设获得的真目标的运动速度为，获取真目标的运动速度后，在速度维以真目标速度构建一个辛格滤波器，其中，为整个速度区间，用该滤波器对两路回波数据进行滤波，对滤波后的数据进行加权求和，即可实现对真目标的检测和对假目标的抑制。
[0010]按照本专利技术的另一方面，还提供了一种基于双载频脉冲的速度假目标抑制装置，包括双载频发送接收模块、运动速度计算模块、干扰鉴别与目标判断模块和干扰抑制模块，其中：
所述双载频发送接收模块，用于发射载频分别为和的双载频脉冲，要确保双载频混合回波信号在频域上不发生混叠，便于分离，接收到双载频混合回波之后经频域滤波后形成两路通道，然后进行下变频处理和匹配滤波处理，获得两路回波数据和；所述运动速度计算模块，用于利用回波数据、在脉间做FFT估计回波中信号的多普勒频率，并根据换算为运动速度，其中表示多普勒频率，表示雷达工作波长，表示光速，表示雷达工作频率，表示运动速度；所述干扰鉴别与目标判断模块，用于对比两路回波数据、估计出的运动目标速度，其中速度一致的为真目标速度，速度不一致的为假目标速度；所述干扰抑制模块，用于根据真目标速度设置速度维滤波器，对两路回波数据进行滤波，对滤波后的数据进行加权求和，即可实现对真目标的检测和对假目标的抑制。
[0011]本专利技术的一个实施例中，所述双载频发送接收模块具体执行如下操作：假设有一部P波段雷达，发射两个载频分别为500 MHz和1000 MHz的相参脉冲串，根据雷达测速原理可知，目标的多普勒频率受到自身速度以及雷达发射脉冲载频的影响，因此双载频脉冲所测得的多普勒频率是不同且呈比例的，该比例取决于双载频的比例；但干扰机产生速度欺骗假目标干扰的方式是对截获的雷达脉冲进行多普勒频率调制，该调制方式所用的多普勒频率往往是固定的；假设距离处有一个速度为的目标，第个脉冲重复周期接收到的目标回波经过匹配滤波后为：(1)其中，为第个脉冲重复周期接收到的目标回波的幅度，为发射信号的包络，是脉冲重复周期，为光速；经下变频处理之后，回波为：(2)其中，为雷达工作波长，为目标多普勒频率；假设存在一个速度假目标干扰，生成方式是对雷达回波进行一个多普勒调制，其大小为，即：(3)
同理，经下变频处理后，回波为：(4)综上所述，目标信号相邻脉冲间存在的相位差为，可得双载频中目标的多普勒导向矢量分别为：(5)(6)其中，和分别代表两路回波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双载频脉冲的速度假目标抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：发射载频分别为和的双载频脉冲，要求载频差大于雷达发射信号带宽，确保双载频混合回波信号在频域上不发生混叠，便于分离，接收到双载频混合回波之后经频域滤波后形成两路通道，然后进行下变频处理和匹配滤波处理，获得两路回波数据和；步骤2：利用回波数据、 在脉冲间做FFT获取回波内信号的多普勒频率，并根据换算为运动速度，其中表示多普勒频率，表示雷达工作波长，表示光速，表示雷达工作频率，表示运动速度；步骤3：对比两路回波数据、分别估计出的运动目标速度，其中速度一致的为真目标速度，速度不一致的为假目标速度；步骤4：根据真目标的运动速度设置速度维滤波器，对两路回波数据进行滤波，然后对滤波后的数据进行加权求和，即可实现对真目标的检测和对假目标的抑制。2.如权利要求1所述的基于双载频脉冲的速度假目标抑制方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：发射两个载频分别为和的相参脉冲串，根据雷达测速原理可知，目标的多普勒频率受到自身速度以及雷达发射脉冲载频的影响，因此两路回波数据所测得的多普勒频率是不同且呈比例的，该比例取决于两路发射脉冲串载频的比例；但干扰机产生速度欺骗假目标干扰的方式是对截获的雷达脉冲进行多普勒频率调制，该调制方式所用的多普勒频率往往是固定的；假设距离处有一个速度为的目标，第个脉冲重复周期接收到的目标回波经过匹配滤波后为：(1)其中，为第个脉冲重复周期接收到的目标回波的幅度，为发射信号的包络，是脉冲重复周期，为光速；经下变频处理之后，回波为：(2)其中，为雷达工作波长，为目标多普勒频率；假设存在一个速度假目标干扰，生成方式是对雷达回波进行一个多普勒调制，其大小为，即：
(3)同理，经下变频处理后，回波为：(4)综上所述，目标信号相邻脉冲间存在的相位差为，可得两路回波数据中目标的多普勒导向矢量分别为：(5)(6)其中，和分别代表两路回波中目标速度对应的多普勒频率，表示矩阵转置运算；同理可得干扰的多普勒矢量分别为：(7)(8)假设发射个脉冲，双载频脉冲混合回波经过频域滤波器分离，再经过下变频和匹配滤波处理后，得到两路回波数据，分别为：(9)(10)其中，表示高斯白噪声矩阵。3.如权利要求2所述的基于双载频脉冲的速度假目标抑制方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：得到两路回波数据、后，对两路数据在脉冲间做FFT，对频谱取峰值即可获取回波内所有信号的多普勒频率，假设载频为的脉冲串估计出的两个多普勒频率为和，换算成速度为和；同理可得载频为的脉冲串估计出的速度为和。4.如权利要求3所述的基于双载频脉冲的速度假目标抑制方法，其特征在于，所述步骤
3具体包括：对两路回波数据、估计出的运动速度进行对比；步骤2分别得到了两路回波数据估计出的目标速度，其中，代表的干扰机对信号做的多普勒频率调制大小，由于双脉冲是同时发射，同时受到干扰机调制，因此两路回波数据中干扰信号相对于目标信号的多普勒频率偏移量是固定的；但对于不同的载频，多普勒频率偏移量带来的速度偏移是不同的，因此两路回波数据中假目标信号的速度是不一样的；因此，将两路回波数据估计出的速度进行对比即可鉴别是真假目标，速度一致的是真目标，速度不同的是假目标。5.如权利要求4所述的基于双载频脉冲的速度假目标抑制方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：构建速度维滤波器进行滤波，设获得的真目标的运动速度为，获取真目标的运动速度后，在速度维以真目标速度构建一个辛格滤波器，其中表示整个速度区间，用该滤波器对两路回波数据进行滤波，对滤波后的数据进行加权求和，即可实现对真目标的检测和对假目标的抑制。6.一种基于双载频脉冲的速度假目标抑制装置，其特征在于，包括双载频发送接收模块、运动速度计算模块、干扰鉴别与目标判断模块和干扰抑制模块，其中：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昭建，朱永哲，王永良，李槟槟，陈辉，陈浩，韩瑜，黄虎，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军预警学院，
类型：发明
国别省市：