[发明专利]一种基于二次雷达到达时间的多目标抗干扰定位方法

说明书

本发明提出了一种基于二次雷达到达时间的多目标抗干扰定位方法，通过检测目标脉冲的前沿位置，目标脉冲经过脉冲解调，脉冲前沿检测、脉冲位置提取，脉冲位置筛选后去除了干扰目标带来的干扰信号，进而得到更加准确的到达时间。本发明解决了现有技术在复杂环境下，目标信号错综复杂时，多目标造成信号干扰混乱，进而导致信号偏差的问题。同时本发明信号处理误差可控制在±4ns以内，最终系统的多点定位位置误差会控制在5m以内。实现了更强的抗干扰性能，以及更精准的到达时间结果计算。

技术领域

本发明属于雷达通信多目标多点定位技术领域，具体地说，涉及一种基于二次雷达到达时间的多目标抗干扰定位方法。

背景技术

现有技术的多点定位的一个关键因数为目标的到达时间提取，现有技术一般是基于脉冲前沿的时间提取的算法，并运用一个目标多个脉冲前沿的特性提高定位精度，较为理想的情况下，能达到使用要求，但是在实际使用中因为空中传输信号来自不同时刻的不同目标，会出现目标重叠的情况，造成脉冲前沿不准确或者被干扰的情况。

多点定位在理想情况下能达到的定位误差在5m（对应的时间差为33ns）左右，在有干扰的情况下会急速下降，可能会出现20m以上的误差（133ns），除去系统误差和GPS定位误差，到达时间提取误差需控制在10ns以内，在采集脉冲前沿的时候遇到异步脉冲，脉冲会覆盖原有脉冲位置，进而取代原有脉冲前沿，这个时候的脉冲位置就不准确，目标整体误差会多达30ns以上，如图1脉冲干扰示意图所示，第一个脉冲是正常的信号，第二个脉冲信号位置被一个幅度更高的占据了，脉冲前沿发生变化，最终得到目标到达时间就会出现偏差。

特别是在复杂环境下干扰问题对目标定位的影响更加大，在机场等环境下，目标（飞机、地面保障汽车等）较多，目标信号错综复杂，信号之间会形成交织，串扰等相互干扰的情况，地面高楼林立会对目标信号产生反射、折射，目标会形成多径干扰，这些干扰会造成提取信号到达时间的时候产生误判情况。

发明内容

本发明针对现有技术在复杂环境下，目标信号错综复杂时，多目标造成信号干扰混乱，进而导致信号偏差的问题，提出了一种基于二次雷达到达时间的多目标抗干扰定位方法，通过检测目标脉冲的前沿位置，目标脉冲经过脉冲解调，脉冲前沿检测、脉冲位置提取，脉冲位置筛选后去除了干扰目标带来的干扰信号，进而得到更加准确的到达时间，实现了抗干扰能力强的基于二次雷达到达时间的多目标下的目标定位计算。

本发明具体实现内容如下：

本发明提出了一种基于二次雷达到达时间的多目标抗干扰定位方法，包括以下步骤：

步骤1：首先采集多目标下的目标脉冲；

步骤2：然后对采集到的多目标下的目标脉冲进行脉冲解调，将中频信号形式的目标脉冲转换为基带信号形式；

步骤3：然后采用基带信号形式的目标脉冲信号的上升位置进行脉冲前沿检测，得到目标脉冲的脉冲前沿位置；

步骤4：接着进行脉冲位置提取，根据目标脉冲的脉冲前沿位置，从基带信号形式的目标脉冲信号中提取出相应的脉冲位置；

步骤5：对提取的脉冲位置进行脉冲位置筛选，剔除干扰脉冲，筛选出所需目标的目标脉冲的脉冲位置；

步骤6：使用筛选后的脉冲位置进行目标的到达时间计算，然后进行目标定位。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤2的具体操作为：将目标脉冲送入数字下变频DDC进行中频信号到基带信号的转换，然后采用FIR低通滤波器滤除无用信号，得到滤波后的基带信号形式的目标脉冲；然后采用对数转换的方式将滤波后为基带信号形式的目标脉冲转换为以对数幅度值为信号的基带信号形式。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤3的具体操作为：采用经过对数转换后的目标脉冲的上升位置进行脉冲前沿检测，并对以对数幅度值为信号的基带信号形式的目标脉冲进行有限脉冲响应滤波，得到上升沿具有过零点的信号；并通过提取递减的过零点得到目标脉冲的前沿位置，所述有限脉冲响应滤波具体计算公式如下：