[发明专利]一种抗信号依赖型干扰的认知恒模波形设计方法

说明书

本发明公开了一种抗信号依赖型干扰的认知恒模波形设计方法，属于雷达抗干扰技术领域，它特别涉及了波形设计和干扰抑制技术领域。现有的抗杂波、电子干扰的波形设计准则函数大多基于检测概率、信杂比等，针对不同时延的干扰需要重新设计波形，并且不能抑制快时转发型干扰。本发明采用脉内子脉冲相位调制的波形设计方式抑制快/慢转发式SD型干扰的方法。首先，利用抑制干扰信号与发射信号间互相关的思想建立干扰抑制信号模型，在抑制干扰的基础上同时考虑抑制信号自相关旁瓣水平，并考虑恒模约束，然后针对建立的目标问题函数，提出了一种最优最小化迭代搜索优化算法进行化简求解。该方法能够很好地抑制SD型干扰并能够保持低旁瓣的雷达探测要求。

技术领域

本发明属于雷达抗干扰技术领域，它特别涉及了波形设计和干扰抑制技术领域。

背景技术

在现代战争中，雷达系统面临的电磁环境日益复杂，如城市、山地等地杂波，复制假目标电子欺骗等。信号依赖型(Signal-Dependent,SD)干扰是跟信号本身呈线性相关关系的一类干扰，比如SMSP(SMeared SPectrum)距离欺骗电子干扰，干扰机通过截获复制雷达发射信号构成SMSP干扰发射给雷达接收机，导致雷达匹配滤波检测后出现很多虚假目标，严重干扰了雷达的正常探测工作。因此提高雷达系统对SD型干扰的抑制具有重要意义。

波形捷变技术通过实时调节波形编码、脉宽、频谱分布、功率等自由度设计与特定探测环境相匹配的波形，能够有效提高雷达在复杂环境下对目标的探测性能。将波形捷变技术应用到雷达抗干扰已成为当前研究热点。现有的抗杂波、电子干扰的波形设计准则函数大多是检测概率、信干/杂/噪比(Signal-Interference/Clutter/Noise Ratio,SICNR)、积分旁瓣电平(Integrated Sidelobe Level,ISL)和信息KL(Kullback-Leibler)散度等，针对不同时延或多个干扰情况必须重新设计波形，降低了波形利用率。并且不能抑制快时转发型干扰，即在一个脉冲重复周期(Pulse Repetition Period,PRT)内转发的干扰。为此，本发明采用脉内子脉冲相位调制的波形设计方式提出了一种抑制快/慢转发式SD型干扰的方法。

发明内容

为了抑制快/慢转发式信号依赖型干扰，压低波形自相关旁瓣电平，实现雷达系统对微弱目标的有效检测，本发明提供了一种抗信号依赖型干扰的认知恒模波形设计方法。

本发明分为建立优化问题建模和波形优化求解两个阶段。在建立优化问题建模阶段，该方法首先在认知SD干扰具体调制形式的基础上，考虑一个脉内调制的子脉冲序列，设计准则如下：1)降低干扰信号与雷达发射信号间互相关电平以实现抑制干扰信号；2)降低雷达发射信号的积分自相关电平以压低旁瓣电平。另外，考虑到雷达发射与接收系统的饱和功率使用情况，对设计的波形增加了恒模(即恒定幅度)约束条件。基于上面的准则与约束条件，建立优化问题模型。在波形优化设计阶段，该方法针对上一阶段建立的四维优化问题提出了一种最优最小化迭代搜索(Majorization-Minimization Iteration Search,MMIS)优化算法进行化简求解。该方法得到的波形能够很好地抑制SD型干扰并能够保持低旁瓣的雷达探测要求。

本发明的技术方案为一种抗信号依赖型干扰的认知恒模波形设计方法，该方法包括：

步骤1、初始化参数：

初始化系统参数包括：脉内子脉冲个数N，设置初始恒模发射信号s₀，s＝[s₁,...s_n,...,s_N]为雷达发射信号，其中其中φ_n是s₀的第n个子脉冲的相位编码；干扰信号转移矩阵J_c，则干扰回波信号为c＝J_cs，迭代收敛系数ε₁，ε₂；

步骤2、建立优化问题数学模型：