[发明专利]一种基于PWD-Hough变换的SMSP干扰识别与参数估计方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达信号参数估计技术领域，它特别涉及了雷达干扰信号参数估计技术。

背景技术

随着雷达干扰技术的发展，特别是基于数字射频存储器(DRFM)的有源欺骗干扰技术的出现，现代雷达工作在日益复杂的电磁干扰环境中，这对雷达目标探测的准确性以及目标跟踪的稳定性带来了极大地挑战。特别是近年来出现的SMSP干扰，它同时具有压制和欺骗的双重干扰特性，进入雷达接收机后可以在距离上产生多个假目标,并将真实目标掩没在假目标群中，使雷达目标检测面临着越来越大的困难，给现代雷达的生存能力带来极其严峻的挑战。

在采取一系列抗干扰措施来对抗电子干扰之前，为了提高雷达资源的利用率，我们首先要识别电子干扰为何种干扰，并对其参数进行估计。近年来，针对SMSP干扰的识别问题，李永平等提出了一种基于模糊函数的识别方法，该方法通过求解雷达接收信号的模糊函数，提取其峰值个数和峰值间距等特征参数来识别SMSP干扰，见[李永平,卢刚等。基于模糊函数的SMSP和C&I干扰识别算法。航空兵器,2011,(4):51-54]。但该方法只考虑了雷达接收信号仅仅为干扰信号和噪声的情况，而且未能估计出干扰信号的参数。

发明内容

针对背景技术的不足，本发明提供一种切实可行的SMSP干扰的识别和参数估计方法，该方法将伪魏格纳分布(PWD)和Hough变换相结合，利用Hough变换对雷达接收信号的伪魏格纳分布进行处理，以抑制噪声和PWD交叉项的影响，最后经过峰值提取，就可以估计出目标回波信号和SMSP干扰信号的调频斜率，以及SMSP干扰的子脉冲个数，同时利用估计出的特征参数也可以对SMSP干扰进行识别。因而本发明一种基于PWD-Hough变换的SMSP干扰识别与参数估计方法,包括以下步骤：

步骤1：信号预处理；

雷达不断向外发射线性调频脉冲信号，同时接收回波信号，当空间中存在SMSP干扰信号时，将雷达接收机接收信号表示为：

x(t)＝s(t)+j(t)+n(t)

其中，x(t)表示被动雷达接收信号，n(t)表示加性高斯白噪声，s(t)为真实目标回波信号，j(t)为干扰机截获雷达信号后生成的干扰信号；

步骤2：信号处理；

对雷达接收机接收信号进行处理，首先获得接收信号的伪魏格纳分布，得到其时频平面，然后对其进行Hough变换，则接收信号时频平面中同一直线上的所有点在新的参数空间中的一点进行能量积累，形成尖峰；

步骤3：干扰参数的估计；

提取信号处理步骤中新坐标面上的尖峰位置坐标，其角度坐标反映了信号调频斜率，且满足k＝tanθ的关系，其中k为信号调频斜率，θ为峰值点角度坐标，且同一角度坐标的峰值点个数对应SMSP干扰子脉冲的个数n，基于此就可以估计出干扰信号参数并对干扰进行识别。

本发明的有益效果是方法简单，干扰识别及参数估计准确性较高，可以直接应用于雷达电子对抗设备中。

附图说明

图1为本发明的总体流程图；

图2为包含目标回波信号，SMSP干扰信号和噪声的雷达接收信号的PWD-Hough变换；

图3为采用本方法对SMSP干扰调频斜率进行估计的相对均方根误差曲线。

具体实施方式

本发明的具体实施步骤如下：

步骤1：雷达不断向外发射线性调频脉冲信号，同时接收回波信号，当空间中存在SMSP干扰信号时，雷达接收机接收信号可以表示为：

x(t)＝s(t)+j(t)+n(t)

其中，x(t)表示被动雷达接收信号，n(t)表示加性高斯白噪声，s(t)为真实目标回波信号，j(t)为干扰机截获雷达信号后生成的干扰信号。

步骤2：对步骤1中雷达接收信号进行处理，首先求解接收信号的伪魏格纳分布，得到其时频分布平面，然后继续对接收信号的伪魏格纳分布进行Hough变换，则接收信号时频平面中直线上的所有点在新的参数空间中的一点进行能量积累，形成尖峰。

步骤3：提取步骤2中参数空间中的尖峰位置坐标(ρ,θ)和尖峰个数，其中ρ为极半径坐标，代表时频平面中坐标原点到直线的法线距离，θ为角度坐标，代表ρ与时频平面Y轴正向的夹角。θ反映了信号调频斜率，且满足k＝tan(θ)的关系，其中k为信号调频斜率，θ为峰值点角度坐标，且同一角度坐标的峰值点个数对应SMSP干扰子脉冲的个数n，基于此就可以估计出干扰信号参数并对干扰进行识别。

本发明的效果通过以下仿真试验进一步说明：