一种基于空域滤波的米波雷达自适应频率选择方法技术

本发明专利技术涉及一种基于空域滤波的米波雷达自适应频率选择方法，跟据米波雷达同样具有较低频段的特点，对其进行频率分段，数字波束形成，时域FFT处理，最后，通过频谱比较，建立最佳工作频率库，按照用户的不同要求选择工作频率，本发明专利技术采用不预置最佳工作频段的处理流程，对所有频段的数据都进行DBF空域滤波处理；同时考虑到常规目标在米波波段谐振散射的特性，在判别准则上，不以输出平均功率最小为准则选择工作频率，而是建立最佳工作频率库，结合谐振频率数据库进行频率选择，从而保证雷达最佳的检测性能。该方法适用于米波雷达在复杂电磁环境下的自适应变频对抗外部干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于雷达
，具体涉及。
技术介绍
在雷达对抗中，频域对抗是一个重要方面。就雷达而言，除了扩展频域和占领新的频段外，多采用频率捷变技术，根据频率点的分布规律可将雷达的变频方式分为随机变频、有规律变频(编码等)和自适应变频三种。随机变频方式由于频率变换的随机性，能够有效对抗窄带瞄准式干扰，但是完全随机变频的系统实现难度大。有规律变频相比之下更容易实现，但抗干扰能力不如随机变频。无论是随机变频还是有规律变频，在大功率宽带阻塞式干扰下，就不能有效提高雷达检测性能；而采用自适应变频，通过干扰分析进行发射频率选择，能够改善雷达的检测性能，提高抗干扰能力。文献(黄洪旭，“雷达捷变频抗干扰性能分析及评估研究”，航天电子对抗)分析了雷达变频方式和变频速度对抗干扰性能的影响，并对捷变频技术抗三种有源压制性干扰能力进行了评估。较宽的变频范围和较高的变频速度是捷变频技术抗干扰的首要条件，雷达对干扰的分析及发射频率选择技术则是雷达自适应变频抗干扰的关键。由于干扰信号的功率谱 是不均匀的(干扰发射机不完善、干扰发射天线的频率响应不均匀、电波传播的多路径效应等因素引起)，因此，对干扰的分析通常在频谱进行，将干扰机的频谱凹点或凹区分析出来，控制雷达的工作频率跟踪于这一频谱凹点或凹区，从而达到抗干扰的目的。一般的做法是按顺序用各个可选频率对休止期接收到的信号进行混频，然后，采集分析差频信号，比较每个频点上的干扰大小，选择一定条件(如干扰最小)的频率。文献(田蚊，“雷达自适应频率控制系统干扰检测研究与实现”，计算技术与自动化)根据上述原理设计了干扰检测分析电路，并且进行了仿真验证。但是这种方法在系统相对带宽较宽、可选频率过多的情况下，由于采用频率扫描会占用大量的时间，因此无法保证较高的变频速度，同时存在分析干扰实时性的问题。文献(苏洪涛，“天波超视距雷达工作频率点的自适应选择”，电子与信息学报)提出了一种提高频谱资源利用率能自适应为天波超视距雷达选择工作频率点的方法，主要利用接收阵列的部分阵元做宽带接收，然后，以一定频率间隔用自适应波束形成的方法对干扰进行分析，并以子阵输出平均功率最小为准则选取最佳工作频率点。但是，它预先设置最佳工作频段，这样就无法保证较宽的变频范围。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出，针对米波雷达频段低，绝对带宽窄但相对带宽较宽的特点，解决米波雷达如何通过对干扰的分析选择发射频率的问题。技术方案，其特征在于步骤如下步骤I频率分段在雷达休止期对M个天线通道分别同时以Fs采样率采集数据，然后进行数字滤波，将接收信号划分为N个频率段；所述第n个数字滤波器通带范围为fn,^fn, 第m个通道采集的数据经过滤波器之后的输出为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于空域滤波的米波雷达自适应频率选择方法，其特征在于步骤如下：步骤1频率分段：在雷达休止期对M个天线通道分别同时以Fs采样率采集数据，然后进行数字滤波，将接收信号划分为N个频率段；所述第n个数字滤波器通带范围为fn,b~fn，e，第m个通道采集的数据经过滤波器之后的输出为ym,n(l)=Σln=0Ln-1an(ln)xm(l-ln)其中：an(ln)是根据通带范围设计的滤波器系数，Ln表示滤波器的阶数；步骤2数字波束形成：对第n个数字滤波器的输出按照空域划分进行DBF，zp,n(l)=Σm=1Mwm,n*(θp)ym,n(l)其中wm,n(θp)，m＝1,2,…,M表示天线阵在θp方向上形成波束fn,0频率所对应的权值，fn,0∈[fn，b，fn,e]；非自适应权值wm,n(θp)=exp[-j2π(m-1)dcfn,0sinθp],其中d是阵元间距；c是光速；步骤3时域FFT处理：按照每D点抽取对zp，n(l)进行K点的FFTZp,n(k)=Σl=0K-1zp,n(lD)exp(-j2πklK)其中D满足k＝0,1,…,K?1，|Zp,n(k)|用来描述在θp方向上干扰噪声在频率的幅度谱，i＝ib或ie，是向下取整；步骤4，频谱比较，得到干扰噪声最小的频率：对FFT处理的输出进行比较，得到θp方向上fn,e~fn,b频段内的干扰噪声最小的频率，记为fn,p；若k0满足条件mink=0,...,K-1E{|Zp,n(k)|2},则fn,p=(i0+k0K)FsD,假设kb＝[DKfn,b/Fs]?Kib，ke＝[DKfn,e/Fs]?Kie，[·]是四舍五入式的取整；当ke＞k0＞kb时，i0＝ib；当k0＞kb＞ke时， i0＝ib；当k0＜ke＜kb时，i0＝ie。FDA00002596862200015.jpg,FDA00002596862200016.jpg,FDA00002596862200017.jpg,FDA00002596862200018.jpg,FDA00002596862200019.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种基于空域滤波的米波雷达自适应频率选择方法，其特征在于步骤如下 步骤I频率分段在雷达休止期对M个天线通道分别同时以Fs采样率采集数据，然后进行数字滤波,将接收信号划分为N个频率段;所述第η个数字滤波器通带范围为第m个...

【专利技术属性】
技术研发人员：游俊，强勇，黄金杰，黄志忠，罗丁利，
申请(专利权)人：西安电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：