[发明专利]一种基于FDA天线抗三星频差定位体制的欺骗方法

说明书

本发明属于目标定位技术领域，具体的说是一种基于FDA天线抗三星频差定位体制的欺骗方法。本发明在相控阵天线的基础上，在相邻阵元对发射信号附加了一个远小于工作载频的频率增量，使得卫星侦察接收机无法准确测量目标辐射源与侦察接收机之间的多普勒频率，从而导致卫星侦察系统采用基于FDOA的定位方法时，无法获得目标辐射源的真实位置，即利用FDA有效解决了上述现有技术中存在的问题。

技术领域

本发明属于目标定位技术领域，具体的说是一种利用FDA(FDA，FrequencyDiverse Array频率分集阵列)天线辐射的信号进行抗三星频差定位体制的欺骗方法。

背景技术

相控阵天线通常每个阵元发射的是同一个信号，通过在每个阵元的输出端接入移相器来实现波束方向控制，调整移相器的相移量便可实现波束的空域扫描。

相控阵雷达因其灵活的波束扫描特性被广泛的应用到军事和民用领域。然而，因其每个阵元发射的信号频率相同，当相控阵辐射源暴露在由三颗侦察卫星组成的侦察系统侦收区域时，侦察系统利用现有的测频技术能够准确获取相控阵辐射源的工作频率。这就意味着多个卫星侦察接收机将得到目标辐射源的多普勒频差信息，结合侦察卫星自身位置，利用FDOA(Frequency Difference of Arrival，频率到达差)定位方法就能计算目标辐射源的位置。暴露目标辐射源的真实位置是非常危险的，尤其在战争时期,这将同时危及周边重要军事设施的安全。如何隐蔽目标辐射源的真实位置，针对卫星侦察系统实现定位欺骗显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的，就是针对上述问题，提出一种利用FDA天线抗三星频差测量的定位欺骗方法。本发明所采用的频率分集阵列天线与相控阵天线不同之处在于：FDA是相控阵天线的扩展,其在相邻阵元上对发射信号附加了一个远小于工作载频的频率增量，即每个阵元辐射信号的频率不同。因频率增量较小，且不同阵元发射的信号频率不同,考虑到信号在频域分析中不可避免的产生栅栏效应和频率泄露现象。这一改变使得传统测频方法的测频误差增大,从而使得卫星侦察接收机难以有效获取目标辐射源发射信号的频率真实值，也就无法在多个卫星侦察接收机之间形成准确的多普勒频差信息。那么，当卫星侦察系统采用基于FDOA的三星频差定位方法时，也就无法完成对目标辐射源的准确定位，即利用FDA天线辐射的信号可以实现抗三星频差测量的定位欺骗。

本发明所采用的技术方案为：

一种基于FDA天线抗三星频差定位体制的欺骗方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、对卫星侦察接收机接收的FDA信号s(θ,r,t)进行中频采样后，再进行快速傅里叶变换，其中，θ为波束指向角，r为目标辐射源第一个阵元到卫星侦察接收机的距离，t为目标辐射源发射FDA信号的时间；

b、对经步骤a处理后的信号进行CFAR(Constant False Alarm Ratio，衡虚警)检测，记录超过CFAR门限Th所对应的频谱峰值；其中，Th由系统参数设定；

c、对经步骤b获得的所有频点进行平均，得到粗的频率测量值；

d、以粗的频率测量值为中心，在频率范围内，利用Chirp-Z(一种频率估计方法)变换得到细化后的频率测量值；其中，由系统参数设定；

e、重复步骤a-d，直至获得第i部卫星侦察接收机的频率测量值f_i,i＝2,3；以第一部卫星接收机为基准，得到第i部卫星接收机相对于第一部卫星接收机的到达频率差f_i1,i＝2,3；

f、对经步骤e获得的到达频率差信息建立频差定位方程，采用最大似然估计法进行求解，从而得到目标辐射源的位置坐标。

具体的，所述步骤a中接收的FDA信号s(θ,r,t)具有如下表达式：