[发明专利]一种基于数字波束形成的毫米波雷达抗干扰方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于数字波束形成的毫米波雷达抗干扰方法及系统，主要解决毫米波雷达在已知信号与干扰角度条件下的抗干扰问题。其实现过程是：1)初始化参数；2)设定雷达天线扫描范围，在雷达天线扫描范围内接收机接收雷达回波信号；3)根据2)得到的雷达回波信号，经过雷达数据预处理与检测后可获得目标与干扰所在的角度、位置等信息，计算出雷达接收回波信号的自相关矩阵、目标与干扰的导向矢量；4)构造权矢量，目标函数与约束条件；5)根据目标函数与约束条件对其进行求解，获得满足约束条件的最优权矢量，利用权矢量对天线扫描范围内的导向矢量进行加权获得最终的天线方向图。本发明使雷达天线在目标所在方向增大天线增益，在干扰所在方向形成增益零陷，从而实现有效的抗干扰目的，并最终实现提高雷达检测概率与降低雷达虚警概率的目的。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体的说是一种基于数字波束形成的毫米波雷达抗干扰方法。在已知角度信息的目标与干扰条件下，毫米波雷达在检测状态下利用该方法在目标所在方向增大发射增益，在干扰所在的方向形成增益零陷，从而实现雷达抗干扰的方法。

背景技术

雷达干扰是指一切破坏和扰乱敌方雷达检测己方目标信息的战术和技术措施的统称。对雷达来说，除带有目标信息的有用信号外，其他各种无用信号都是干扰。当毫米波雷达处于检测状态时，来自敌方的干扰不仅对雷达的检测概率会有较大影响，并且当干扰点数量过大时，可能会导致雷达检测后续处理单元饱和从而导致漏警概率的大幅度上升。因此，毫米波雷达的抗干扰措施刻不容缓。本发明基于上述问题提出一种基于数字波束形成的毫米波雷达抗干扰方法，在已知干扰与信号角度信息的情况下，通过加入约束条件，使雷达天线在目标所在方向增大天线增益，在干扰所在方向形成增益零陷，从而实现有效的抗干扰目的，并最终实现提高雷达检测概率与降低雷达虚警概率的目的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于数字波束形成的毫米波雷达抗干扰方法，所述方法包括如下内容：

S1、初始化雷达天线参数；

S2、设定雷达天线扫描范围，在所述雷达天线扫描范围内接收回波信号s(t)；

S3、对所述回波信号s(t)进行数据预处理及目标检测，获得输出信号功率值；

S4、构造权矢量W_opt、目标函数、约束条件；

S5、根据所述目标函数与约束条件，获得满足约束条件的最优权矢量，利用权矢量对天线扫描范围内的导向矢量进行加权获得最终的天线方向图。

优选的，所述雷达天线参数包括雷达天线类型、天线阵元个数与天线阵元间距。

优选的，所述步骤S3具体包括，

S3.1、对所述回波信号s(t)进行数据预处理，包括，数据初始筛选、运动目标显示以及运动目标检测；

S3.2、使用单元平均恒虚警检测方法对预处理的结果进行雷达目标检测，检测后的信号形式为y(t)＝W^HX(t)，其中，X(t)＝[x₁(t) x₂(t) ... x_M(t)]^T表示接收信号向量，表示加权系数向量，θ_d∈[-90,90]表示波束扫描方向，其中接收信号向量内容包含目标与干扰的位置、角度、速度，且目标角度信息为θ_d，干扰角度信息为θ_clu；

S3.3、根据所述接收信号向量计算得到信号的自相关矩阵，

R＝E[X(t)X^H(t)]；

S3.4、根据所述自相关矩阵计算出输出信号功率值，