双基地MIMO雷达抑制分布式干扰的方法技术

一种双基地MIMO雷达抑制分布式干扰的方法，包括如下步骤：（1）根据目标、干扰到双基地MIMO雷达发射阵列和接收阵列的波达方向以及目标、干扰与双基地MIMO雷达的空间位置，计算接收阵列的回波信号sRx(t)；（2）对步骤（1）得到的接收阵列的回波信号sRx(t)进行匹配滤波，得到匹配滤波后的信号矢量sMIMO(t)；（3）根据雷达的采样周期Ts，设定距离扫描间距：ΔR=Ts·c，c是光速；（4）根据步骤（3）设定的距离扫描间距ΔR，计算第n个距离单元的双基距离和Rn，即第n个距离单元到发射阵列和接收阵列的距离之和：Rn=n·ΔR，其中，表示向下取整，Rmax是雷达探测的最大双基距离和；（5）根据接收天线的波束宽度θ3dB，设定方位扫描间距：Δθ=θ3dB；（6）根据步骤（4）得到的第n个距离单元的双基距离和Rn及步骤（5）设定的方位扫描间距Δθ，计算第n个距离单元上的第ni个扫描点相对于接收阵列法线的接收角度θni(Rx)=i·Δθ,]]>其中，RX表示接收阵列；（7）根据步骤（4）得到的第n个距离单元的双基距离和Rn及步骤（6）得到第ni个扫描点相对于接收阵列的接收角度计算第ni个扫描点相对于发射阵列法线的发射角度TX表示发射阵列；（8）根据步骤（6）得到的第ni个扫描点相对于接收阵列法线的接收角度和步骤（7）得到的第ni个扫描点相对于发射阵列法线的发射角度计算双基距离和为Rn，接收角度为时的二维波束扫描的权矢量为w(Rn,θni(Rx))=aTx(θni(Tx))⊗aRx(θni(Rx)),]]>其中，aTx(θni(Tx))=[1,ej2π·sin(θni(Tx))/λ,···,ej2π·(K-1)·d·sin(θni(Tx))/λ]T]]>是第ni个扫描点相对于发射阵列的导向矢量，aRx(θni(Rx))=[1,ej2π·sin(θni(Rx))/λ,···,ej2π·(K-1)·d·sin(θni(Rx))/λ]T]]>是第ni个扫描点相对于接收阵列的导向矢量，表示Kronecker积，K是发射阵和接收阵的阵元数，d为阵元间距，λ是雷达的工作波长，(·)T表示转置；（9）利用步骤（8）得到的权矢量对步骤（2）得到的匹配滤波后的数据sMIMO(t)进行加权处理，得到双基距离和为Rn、接收角度为时的收、发二维空域滤波输出值soutput(Rn,θni(Rx)):]]>soutput(Rn,θni(Rx))=(w(Rn,θni(Rx)))H·sMIMO(t),]]>其中，（·）H表示共轭转置。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种双基地MIMO雷达抑制分布式干扰方法，主要解决现有方法在收发双站基线较短或分布式干扰机空间分布范围大且数量较多的场景中抑制分布式干扰效果差的问题。其实现步骤是：1.计算接收阵列的回波信号；2.对接收阵列的回波信号进行匹配滤波；3.计算第n个距离单元的双基距离和Rn；4.根据双基距离和Rn，计算第n个距离单元上的第ni个扫描点的接收角度；5.根据双基距离和Rn及接收角度，计算第ni个扫描点的发射角度，进而得到二维波束扫描权矢量；6.用二维波束扫描权矢量对匹配滤波后的信号矢量进行加权处理，得到二维空域滤波后的输出值。本专利技术能对分布式干扰进行有效的抑制，可用于双基地MIMO雷达系统。【专利说明】双基地MIMO雷达抑制分布式干扰的方法
本专利技术涉及雷达
，特别涉及一种抑制分布式干扰的方法，用于双基地MIMO雷达系统，在分布式干扰环境下，通过收、发二维空域滤波有效的抑制来自各分布式干扰源的干扰信号，改善目标所在区域的信干比，提高双基地MMO雷达在分布式干扰条件下的目标检测性能。
技术介绍
分布式干扰是在无人机运载和气球运载干扰机等形式上发展起来的，这种干扰是将众多体积小、质量轻、价格便宜的小型单元散布在接近被干扰目标的空域上，自动的或者受控的对雷达进行干扰，从而形成“面对点”或“面对面”干扰的干扰方式。分布式干扰由于靠近被干扰雷达，因而具有明显的距离优势，可以用较小的功率达到远距离大功率干扰机的干扰效果，使雷达对目标的检测性能严重下降。分布式干扰由于空间分布密集，总会有干扰信号从雷达波束主瓣进入，形成主瓣干扰，并且分布式干扰机数量较大，通常会超出雷达辅助天线的自由度，因此，传统的超低旁瓣天线、天线旁瓣对消以及旁瓣匿影等抗干扰措施难以有效的抑制分布式干扰。针对分布式干扰，单站雷达由于视角的单一性，很难对其进行有效的对抗，而双基地多输入多输出MIMO雷达是由两个MIMO雷达分开布站，协同工作的一个雷达系统，发射站安装在地面、空中或卫星等受保护的地方，接收站是无源的，具有很好的隐蔽性，发射阵列的各个阵元同时发射不相关或相互正交的信号，接收阵列通过匹配滤波器组分离出各个发射阵元的信号，增大了雷达的有效阵列孔径，从而增加了对空域的采样，在抗干扰方面有着独特的优势。但分布式干扰源在空间的分布较为密集，双基地MMO雷达在各个方位角度上都将受到较强的干扰，导致其无法检测到真实的目标，对双基地MMO雷达造成极大的威胁。针对分布式干扰，何叶飞提出了一种利用双/多基地雷达来对抗分布式干扰的方法，见《舰船电子对抗》2012年12月第35卷第6期第6?9页。该方法通过无源接收站补盲的方式，可以在分布式干扰环境下改善雷达的探测范围。但是该方法在发射站和接收站的基线较短或分布式干扰机空间分布范围较大且数量较多的情况下，抑制分布式干扰的效果会明显下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述抑制分布式干扰存在的问题，提出了一种双基地MMO雷达抑制分布式干扰方法，以在发射站和接收站的基线较短或分布式干扰机空间分布范围较大且数量较多的情况下，有效抑制双基地MMO雷达分布式干扰，提高双基地MMO雷达的目标检测性能。为实现上述目的，本专利技术的技术方案包括如下步骤:(I)根据目标、干扰到双基地MMO雷达发射阵列和接收阵列的波达方向以及目标、干扰与双基地MIMO雷达的空间位置，计算接收阵列的回波信号sKx (t)；(2)对步骤(1)得到的接收阵列的回波信号sKx(t)进行匹配滤波，得到匹配滤波后的信号矢量Smimq (t);(3)根据雷达的采样周期Ts，设定距离扫描间距:AR=Ts.c，c是光速；(4)根据步骤(3)设定的距离扫描间距Λ R，计算第η个距离单元的双基距离和Rn，即第η个距离单元到发射阵列和接收阵列的距离之和:Rn=n.AR,其中，【权利要求】1.一种双基地MIMO雷达抑制分布式干扰的方法，包括如下步骤: (1)根据目标、干扰到双基地MIMO雷达发射阵列和接收阵列的波达方向以及目标、干扰与双基地MIMO雷达的空间位置，计算接收阵列的回波信号sKx(t)； (2)对步骤(1)得到的接收阵列的回波信号sKx(t)进行匹配滤波，得到匹配滤波后的信5矢里.Smimq (t); (3)根据雷达的采样周期Ts，设定距离扫描间距:AR=Ts.c，c是光速； (4)根据步骤(3)设定的距离扫描间距△R，计算第η个距离单元的双基距离和Rn，即第η个距离单元到发射阵列和接收阵列的距离之和: 其中， 2.根据权利要求1所述的双基地MIMO雷达抑制分布式干扰的方法，其中步骤(1)所述的计算接收阵列的回波信号sKx (t)，按如下步骤进行: Ia)根据目标到双基地MMO雷达发射阵和接收阵的波达方向以及目标与双基地MMO雷达的空间位置，计算接收到的目标回波信号sT(t): 3.根据权利要求1所述的双基地MIMO雷达抑制分布式干扰的方法，其中步骤(2)所述的计算匹配滤波后的信号矢量Smdb (t)，按如下公式计算: 4.根据权利要求1所述的双基地MIMO雷达抑制分布式干扰的方法，其中步骤(7)所述的计算第A个扫描点相对于发射阵列的发射角度，按如下步骤计算: 7a)根据步骤(4)得到的第η个距离单元的双基距离和Rn和步骤(6)得到的第Iii个扫描点的接收角度巧4，计算第Ili个扫描点到发射阵列的距离Atxj1i: 【文档编号】G01S7/36GK103728596SQ201410019864【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日 【专利技术者】刘楠, 赵永红, 张林让, 张娟, 周宇 申请人:西安电子科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双基地MIMO雷达抑制分布式干扰的方法，包括如下步骤：（1）根据目标、干扰到双基地MIMO雷达发射阵列和接收阵列的波达方向以及目标、干扰与双基地MIMO雷达的空间位置，计算接收阵列的回波信号sRx(t)；（2）对步骤（1）得到的接收阵列的回波信号sRx(t)进行匹配滤波，得到匹配滤波后的信号矢量sMIMO(t)；（3）根据雷达的采样周期Ts，设定距离扫描间距：ΔR=Ts·c，c是光速；（4）根据步骤（3）设定的距离扫描间距ΔR，计算第n个距离单元的双基距离和Rn，即第n个距离单元到发射阵列和接收阵列的距离之和：Rn=n·ΔR，其中，表示向下取整，Rmax是雷达探测的最大双基距离和；（5）根据接收天线的波束宽度θ3dB，设定方位扫描间距：Δθ=θ3dB；（6）根据步骤（4）得到的第n个距离单元的双基距离和Rn及步骤（5）设定的方位扫描间距Δθ，计算第n个距离单元上的第ni个扫描点相对于接收阵列法线的接收角度θni(Rx)=i·Δθ,]]>其中，RX表示接收阵列；（7）根据步骤（4）得到的第n个距离单元的双基距离和Rn及步骤（6）得到第ni个扫描点相对于接收阵列的接收角度计算第ni个扫描点相对于发射阵列法线的发射角度TX表示发射阵列；（8）根据步骤（6）得到的第ni个扫描点相对于接收阵列法线的接收角度和步骤（7）得到的第ni个扫描点相对于发射阵列法线的发射角度计算双基距离和为Rn，接收角度为时的二维波束扫描的权矢量为w(Rn,θni(Rx))=aTx(θni(Tx))⊗aRx(θni(Rx)),]]>其中，aTx(θni(Tx))=[1,ej2π·sin(θni(Tx))/λ,···,ej2π·(K-1)·d·sin(θni(Tx))/λ]T]]>是第ni个扫描点相对于发射阵列的导向矢量，aRx(θni(Rx))=[1,ej2π·sin(θni(Rx))/λ,···,ej2π·(K-1)·d·sin(θni(Rx))/λ]T]]>是第ni个扫描点相对于接收阵列的导向矢量，表示Kronecker积，K是发射阵和接收阵的阵元数，d为阵元间距，λ是雷达的工作波长，(·)T表示转置；（9）利用步骤（8）得到的权矢量对步骤（2）得到的匹配滤波后的数据sMIMO(t)进行加权处理，得到双基距离和为Rn、接收角度为时的收、发二维空域滤波输出值soutput(Rn,θni(Rx)):]]>soutput(Rn,θni(Rx))=(w(Rn,θni(Rx)))H·sMIMO(t),]]>其中，（·）H表示共轭转置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘楠，赵永红，张林让，张娟，周宇，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：