[发明专利]基于遗传算法的雷达抗转发式干扰的脉压滤波器优化方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达波形设计技术领域，特别涉及一种基于遗传算法的雷达抗转发式干扰的脉压滤波器优化方法，适用于解决雷达发射信号与干扰信号不完全正交而引起的雷达正交发射信号抗干扰能力差的问题，使雷达具有更强的抗干扰能力，尤其是抗转发式干扰能力。

背景技术

雷达源于英文Radar，是英文中Radio Detection and Ranging的缩写，意思是“无线电探测与测距”，即用无线电探测方法发现空间目标并且确定其空间位置，使得雷达也被称作“无线电定位”。雷达将发射机天线产生的电磁波能量发射至空间的某一方向，并被该方向上的目标反射后，得到的包含有该目标信息及干扰信息的雷达回波信号被接收机天线接收，然后通过信号处理系统处理该雷达回波信号，提取有用的目标信息并滤除干扰信息，进而估计得到有用的目标信息，即目标距离信息、目标方位信息、目标俯仰信息以及目标速度信息等。

雷达的发射波形不仅决定信号处理系统的方法，而且直接影响该信号处理系统的分辨力、测量精度和杂波抑制能力，故将雷达的发射波形设计作为信号处理系统性能的最佳考核对象，并且雷达的发射波形设计也逐渐成为现代雷达理论的重要分支。雷达的发射波形设计是以目标环境要求和目标信息要求为依据的，目标环境要求是由该目标所在雷达的工作环境决定的，目标信息要求则是由雷达发射信号的信号类型决定。因此，兼顾技术实现的难易程度选取合适的信号类型尤为重要。现有技术主要存在两种信号类型，即矩形脉冲信号和脉冲压缩信号。

矩形脉冲信号的信号形式单一，即只有“1”值，抗干扰能力不好；为了解决雷达作用距离和距离分辨率之间相互制约的矛盾，需要寻找更为复杂的信号类型，即脉冲压缩信号，其脉压过程主要是利用脉压滤波器的权值与雷达回波信号匹配后的主副瓣比来衡量脉压滤波器的权值与雷达回波信号的匹配特性。常用的脉冲压缩信号包括：线性调频信号、非线性调频信号和相位编码信号。

线性调频信号，一般经过基于上调频调制和下调频调制分别产生的两种线性调频信号完全正交，该两种线性调频信号形式单一，产生的正交波形比较固定；非线性调频信号作为发射信号形式，一般是基于正S形调频曲线和倒S形调频曲线分别产生的两种非线性调频信号正交性也很好，该两种非线性调频信号形式单一，产生的正交波形也比较固定；相位编码信号的信号编码方式灵活多样，抗截获能力强，并且当信号选择时宽带宽比较小时，该相位编码信号的码长较短，不容易检测，具有很好的抗干扰能力，故选择相位编码信号进行雷达的发射波形设计。

相位编码信号在脉冲间转发灵活，并在截获脉冲的发射信号后立即进行脉间转发，然后在各个脉冲间得到的多组信号中挑选出两组信号，其中一组作为发射信号，另外一组作为转发式干扰信号，将该发射信号的匹配权值作为脉压滤波器的权值，并且该发射信号和转发式干扰信号不完全正交，使得该脉压滤波器的权值与发射信号完全匹配，但是却无法抑制转发式干扰。

目前，受技术限制和实际复杂背景影响，使得无法找到和转发式干扰信号正交性较好的发射信号，进而无法抑制转发式干扰，该问题已经成为一个亟待解决的问题。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种基于遗传算法的雷达抗转发式干扰脉压滤波器优化方法，根据发射信号和转发式干扰信号的信号特征，优化雷达回波信号的脉压滤波器权值，使之与发射信号实现最大程度匹配，同时也实现最大程度抑制转发式干扰。

本发明的主要思路：首先获取发射信号和转发式干扰信号，设置遗传算法种群数，并随机产生大小和遗传算法种群数一样的个体，作为雷达回波信号的脉压滤波器权值，进而得到适应度函数，并设置变异概率、交叉概率、最大进化代数和最大实验次数后，对大小和遗传算法种群数一样的个体分别依次进行筛选操作、交叉操作、变异操作后，作为雷达回波信号的脉压滤波器最终权值，并计算雷达回波信号的脉压滤波器最终权值分别与转发式干扰信号和发射信号匹配后的主副瓣比损耗，计算得到两个主副瓣比分别满足各自对应的主副瓣比损耗阈值设置要求，即可得到雷达回波信号的脉压滤波器的最优权值，并使之与发射信号最大程度匹配，同时也能够最大程度地抑制转发式干扰，实现本发明目的。

为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种基于遗传算法的雷达抗转发式干扰的脉压滤波器优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取发射信号S_transmit和转发式干扰信号S_interfere；