[发明专利]一种针对雷达电磁信号的极化参数自适应测量装置

说明书

本发明涉及电磁波本身自适应测量技术领域，公开一种针对雷达电磁信号的极化参数自适应测量方法及装置，所述装置包括：正交双模喇叭双极化天线，双通道信号处理模块，极化参数自适应测量模块，所述共口径的正交双模喇叭双极化天线分别通过水平极化分量、垂直极化分量电缆与双通道信号处理模块输入端相连，双通道信号处理模块输出端分别通过水平极化分量、垂直极化分量电缆与极化参数自适应测量模块相连。本发明利用的正交双模喇叭双极化天线接收到雷达信号，通过双通道信号处理模块进行处理，然后馈入极化参数和差自适应测量模块，最后通过观察是否满足零值或最小值的自适应跟踪条件即可测得该雷达信号的极化参数。具有成本较低，易于实现。

技术领域

本发明涉及电磁波本身自适应测量技术领域，尤其是利用电磁波本身所固有的极化特性，对接收到电磁信号的水平极化分量和垂直极化分量采用矢量和－差处理，从而实现电磁信号极化参数瞬时的一种针对雷达电磁信号的极化参数自适应测量方法和装置。

背景技术

雷达信号、光信号等电磁波信号都具有极化特性。例如，雷达在工作过程中，对目标发射电磁波信号，通过比较目标回波信号与发射信号之间时域、频域、空域的差异来获取目标信息，其中对于雷达极化信息的处理是获取目标特性的重要方法。

现代电子战中，为了避免己方目标被敌方雷达发现，通常会采用多种电子对抗措施，例如采用噪声压制干扰来破坏敌雷达对目标的探测，或者产生虚假目标信号欺骗敌雷达系统等，这就要求电子对抗系统必须产生有效的干扰信号。然而，敌雷达系统可能会快速变换信号的极化特性，这种雷达系统常称为“极化捷变雷达”，对于这种新型的极化捷变雷达，电子对抗系统必须能够快速的测量敌方雷达发射信号的极化特性，并及时调整发射干扰信号的极化，保持和雷达极化一致，才能保证干扰的有效性；否则其产生的干扰信号不能和雷达极化匹配，干扰信号就不能进入敌雷达接收机，进而影响获得有效的干扰效果。

目前，现有的极化参数测量方法仅仅是对正交两路信号进行幅度和相位的比较，将极化参数作为一个固定不变的量进行测量，基本可以满足静态条件下的参数测量。然而，这种测量和实际的应用场景严重不相符合，根本无法应对极化捷变的雷达，特别是当雷达和干扰之间存在相对运动，使得雷达相对干扰方的天线指向发生变化导致极化参数发生快速变化时，或者雷达本身快速变换信号的极化特性时，现有方法难以对变化后的极化参数进行闭环的自适应快速测量，使得测量值发散，无法有效利用。

实际上，雷达信号的极化就是电磁波电场矢量随时间的变化方式，该极化矢量垂直于电磁波的传播方向，并且可以分解为两个正交极化分量，分别称为水平极化分量和垂直极化分量。将电波的两个极化分量在空间的幅度和相位关系(即电波的极化状态)记录下来，同时量化为数字信号，送入极化匹配处理模块。该模块中预先储存了多种极化加权变换的参数组(γ,φ)，先对正交极化分量信号进行两次180度的相位加权，求解出矢量和信号、矢量差信号，然后，计算矢量差信号与矢量和信号的比值(称为“差和系数”)，按照极化加权变换的参数组对接收的两路信号进行反馈式的幅相加权，使得“差和系数”满足零值条件。此时，极化变化参数和雷达极化参数匹配，极化加权变换参数即为雷达极化参数。本发明设计的自适应极化测量方法和装置，不仅对于固定的极化参数有很好的估计效果，对变化的极化参数也能快速跟踪，估计精度和速度均较好，可以大幅度降低极化测量的系统复杂度以及研发成本，还能大大提高极化测量的效率。目前国内外尚未见到利用极化分解特性制造自适应极化测量装置的任何报道和研究。

发明内容