[发明专利]一种去时间依赖性频控阵点状干扰波束形成方法

说明书

本发明公开了一种去时间依赖性频控阵点状干扰波束形成方法，通过可控的波束形成方法，使得发射波束只在指定目标处进行能量汇聚，从而降低对周边目标的所受到的干扰辐射能量，具体包括如下步骤：步骤1：初始化频控阵参数；步骤2：建立干扰信号模型；步骤3：接收目标回波信号，确定干扰目标位置；步骤4：设计去时间依赖性频偏；步骤5：将随机变量引入去时间依赖性随机频偏；步骤6：建立去时间依赖性频控阵点状干扰信号模型；步骤7：波束方向图相位加权；步骤8：实现定点干扰。本发明可以更加精准对目标进行定点干扰且使频控阵波束能量在目标处持续汇聚，同时通过将其原本“S”形波束变为点状波束以降低对周边环境的影响。

技术领域

本发明涉及阵列信号处理技术领域，尤其涉及一种去时间依赖性频控阵点状干扰波束形成方法。

背景技术

近年来，得益于无人机技术的快速、广泛扩散，市面上各种类型的无人机也是不断被推出，由于其种类繁多，功能全面，不仅给人们生活带来了方便而且还能提升工作效率，但与之相关的意外事件也频繁出现，对社会的安全保卫、治安管理形成了巨大的挑战。

为维护社会安全及某些特殊场所的隐蔽性，国内外各研究机构及厂商也研究出了多种干扰手段，诸如美国阿连特技术系统(ATK)公司的套无人机快速捕获与失效系统；英国布莱特公司开发的“反无人机防御系统”(AUDS)以及国内北斗实验室推出的诱骗式民用反无人机系统——ADS2000等。虽然这些设备或系统能够对无人机进行有效干扰，但其干扰波束是对作用范围的所有目标进行覆盖，此时也会对周边民用设备(如路由器，蓝牙耳机等)产生不必要的干扰。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所解决的技术问题是如何克服频控阵能量无法持续在目标处汇聚及如何缩小波束能量汇聚区域以减少干扰波束对周边环境的影响。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种去时间依赖性频控阵点状干扰波束形成方法，通过可控的波束形成方法，使得发射波束只在指定目标处进行能量汇聚，从而降低对周边目标的所受到的干扰辐射能量，具体包括如下步骤：

步骤1：初始化频控阵参数，具体过程如下：

设置雷达阵元数为M，发射信号载频为f_c，阵元间频率偏置为Δf,光速为c，波长为阵元间距为每个阵元发射信号带宽为B，初始干扰距离为R₀和覆盖角度为α；

步骤2：建立干扰信号模型，具体过程如下：

采用线性调频频控阵LFM-FDA进行全频段覆盖干扰，频控阵第m个阵元发射信号的初始发射频率为：

f_m＝f_c+mΔf m＝0,1，...,M-1

其中f_c远大于Δf；第m个阵元发射的信号为：

其中q(t)为门信号，T为脉冲持续时间；各阵元发射信号累加并经过线性调频后得到的发射波束方向图为：

步骤3：接收目标回波信号，确定干扰目标位置，具体过程如下：

将接收到的目标回波信号分别与M个频控阵发射信号同频同相的载波相乘进行相干解调，得到M个基带信号，采用频控阵目标定位算法实现目标定位，获得干扰目标距离r和角度θ；

步骤4：设计时间依赖性频偏，具体过程如下：

在频控阵中引入干扰目标位置目标(r,θ)，其阵列因子为：

其中Δf(t)为时间依赖性频偏，由此可以求得使阵列因子取最大值的相位所需满足的条件：