[发明专利]一种基于空间频率插值的星载SAR欺骗干扰信号生成方法

说明书

本发明提供一种基于空间频率插值的星载SAR欺骗干扰信号生成方法，将干扰过程分为初始化阶段和实时计算阶段，其中，初始化阶段主要包括坐标系、干扰模块的建立以及二维空间谱的获取；在完成初始化阶段后，利用sinc函数插值法，根据确定好的二维空间谱获取每一个到达干扰机的脉冲信号对应的干扰函数，最后再利用干扰函数对接收到的SAR平台的脉冲信号进行调制后，即可生成对应的干扰信号；由此可见，本发明仅在初始化阶段的计算量较大，而后的根据干扰机实时接收的脉冲信号对SAR平台进行干扰的阶段运算量大大减小，也就是说，本发明能够著降低干扰函数计算过程中的运算复杂度，大幅提高运行效率，降低计算成本，促进星载SAR欺骗干扰实用化。

技术领域

本发明属于合成孔径雷达和电子对抗技术领域，尤其涉及一种基于空间频率插值的星载SAR欺骗干扰信号生成方法。

背景技术

SAR是Synthetic Aperture Radar的首字母缩写，指合成孔径雷达，是一种能够全天时、全天候工作的主动式微波遥感成像雷达，在情报侦察、资源勘探、自然灾害评估、重点区域监测等领域有着广泛且重要的应用。星载SAR搭载于人造卫星之上，与机载SAR相比，具有更大的测绘范围，且不受国界和地理气候等条件的限制，能够在短时间内完成全球观测。因此，出于保护己方敏感目标和区域的目的，针对SAR，特别是星载SAR的电子对抗技术得到了较大的关注和发展。

目前SAR的有源电子干扰主要包括压制干扰和欺骗干扰两类。欺骗干扰信号与原始信号完全相干，与压制干扰相比，所需的干扰功率非常小，具有极强隐蔽性，即使被敌方发现，也难以通过抗干扰措施消除，并且能够根据实际需求调整干扰图像，具有很强的灵活性。基于以上优势，欺骗干扰更具吸引力，也是当前研究的热点领域。

欺骗干扰要求干扰机在每个脉冲重复周期内，根据干扰对象的运动参数(平台位置、速度等)、信号参数(载频、脉宽等)、天线参数(波束模式、天线指向等)能，结合干扰模板，通过计算得到系统函数，对截获的SAR脉冲进行调制和转发，产生干扰信号，干扰对象对其进行成像处理后即可生成虚假目标。如何求解干扰机的系统函数(以下简称干扰系统函数)是SAR欺骗干扰研究的主要问题。最直接的方法是计算干扰模板上各散射单元与干扰机之间的信号双程传播时延差，但该方法计算量极大，而SAR的脉冲重复周期在毫秒级，因此难以保证实时性。后续大量研究均围绕降低实时计算量展开，并取得了一系列成果，但计算复杂性与实时处理要求之间的矛盾仍未彻底解决，尤其是对于大型场景或者高分辨率目标，大量的实时计算需求仍然是欺骗干扰实用化的一大瓶颈。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于空间频率插值的星载SAR欺骗干扰信号生成方法，可显著降低干扰函数计算过程中的运算复杂度，促进星载SAR欺骗干扰实用化。

一种基于空间频率插值的星载SAR欺骗干扰信号生成方法，包括以下步骤：

S1：在二维斜距平面上，以干扰机的位置为原点建立欺骗干扰坐标系，其中，x轴为距离向，y轴为方位向；

S2：在欺骗干扰坐标系下构建干扰模板，其中，所述干扰模板由M×N个虚拟散射单元组成，且M为方位向上虚拟散射单元的数量，N为距离向上虚拟散射单元的数量；

S3：根据各虚拟散射单元的散射系数、各虚拟散射单元与干扰机之间的初始斜距差获取干扰模板对应的干扰矩阵H₀，然后对干扰矩阵H₀进行二维快速傅里叶变换，得到二维空间谱F₀，其中，干扰矩阵H₀的各元素分别表征各虚拟散射单元的干扰函数；

S4：以SAR平台的零多普勒面经过干扰机的时刻作为时间起始基准，假设干扰机当前接收到的脉冲信号为SAR平台发射的第k个脉冲信号，并将该脉冲信号的到达时刻记为t[k]，计算该脉冲信号对应的插值频率点f_x[k]和f_y[k]：