[发明专利]基于分数域-频域处理的宽带相控阵雷达抗诱骗干扰方法

说明书

本发明属于雷达抗干扰领域，公开了一种基于分数域‑频域处理的宽带相控阵雷达抗诱骗干扰方法，包括：获得相控阵雷达天线阵列的多个回波信号和目标位置信息；将所有回波信号转换到分数域，根据分数域协方差矩阵获得分数域的干扰加噪声协方差矩阵和信号加噪声协方差矩阵；进行凸优化，获得目标回波信号的分数域导向矢量，根据目标回波信号的分数域导向矢量获得波束形成权矢量并生成波束形成信号；利用截止频率为f_mu的低通滤波器在分数域对分数域的波束形成信号进行低通滤波，获得分数域目标回波信号；进行分数域逆FrFT处理得到时域目标回波信号。本发明在分数域运用稳健的窄带波束形成和分数域‑频域低通滤波实现对宽带诱骗LFM干扰信号的有效抑制。

技术领域

本发明属于雷达抗干扰领域，具体涉及一种基于分数域-频域处理的宽带相控阵雷达抗诱骗干扰方法。

背景技术

随着雷达隐身和电磁欺骗干扰技术的不断发展，对雷达功能的要求已不仅仅局限于目标探测和参数估计，更进一步地对目标的成像识别需求日益迫切，因此，宽带信号在雷达领域的应用正日趋广泛。雷达诱骗干扰是指模拟目标的回波特性，使得雷达获得虚假的目标信息，作出错误判断或增大雷达自动跟踪系统的误差。因此，诱骗干扰信号往往具有和雷达发射信号一致的信号特征参数，使得常规雷达信号处理难以抑制诱骗干扰信号。为了提高相控阵雷达探测目标的分辨率，宽带线性调频（Linear Frequency Modulation, LFM）信号是宽带相控阵雷达应用最为普遍的信号。而针对宽带诱骗干扰，目前较为有效的方式是自适应空域滤波，通过空域滤波抑制宽带干扰信号。

目前的自适应空域滤波方式主要有频域法和时域法。

频域法的主要思想是首先利用离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform,DFT）将宽带信号分解为若干窄带信号，然后在每个子带上运用窄带DBF技术处理后，再将所有子带输出信号合并经逆DFT变换输出宽带信号。频域法可以在各个子带上直接运用成熟的窄带波束形成算法进行处理，但是需要首先将采样数据进行分块处理，再划分为若干子带，然后各个子带波束形成输出后进行傅里叶逆变换，导致输出时间序列在各个数据块之间不连续，同时随着信号带宽的增加，子带分割数量相应增大，导致计算复杂度提高、实时性降低等问题。

时域法不需要进行数据分块处理，保持了时域输出宽带信号的相位连续性。该方法是首先对每个天线阵元接收的数据，设计有限冲激响应（Finite Impulse Response,FIR）或者无限冲激响应（Infinite Impulse Response, IIR）滤波器，然后再将各滤波器输出数据合成后输出。但是，随着期望信号带宽的增加，FIR或者IIR滤波器必须增加阶数才能达到期望的空域滤波性能，导致算法复杂度大幅提高，计算量非常大。

发明内容

本发明的目的在于提供种分数域-频域联合处理的宽带相控阵雷达抗诱骗干扰方法，用以解决现有技术中的宽带波束形成空域滤波权矢量参数众多，算法复杂度很大、计算量庞大等问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种基于分数域-频域处理的宽带相控阵雷达抗诱骗干扰方法，包括如下步骤：

步骤1：获得相控阵雷达天线阵列的多个回波信号和目标位置信息，所述回波信号包括目标回波信号和欺骗干扰信号；

步骤2：将所有回波信号转换到分数域，获得相控阵雷达天线阵列的分数域的变换数据矩阵，根据分数域的变换数据矩阵获得分数域协方差矩阵，根据分数域协方差矩阵获得分数域的干扰加噪声协方差矩阵和信号加噪声协方差矩阵；

步骤3：对分数域的干扰加噪声协方差矩阵和信号加噪声协方差矩阵进行凸优化，获得目标回波信号的分数域导向矢量，根据目标回波信号的分数域导向矢量获得波束形成权矢量，根据波束形成权矢量和分数域的变换数据矩阵获得分数域的波束形成信号；