[发明专利]一种双基地MIMO雷达跟踪定位及欺骗干扰识别方法

摘要

该发明公开了一种双基地MIMO雷达跟踪定位及欺骗干扰识别方法，属于雷达通信技术领域，该方法首先计算出残差观测向量，再采用一步预测法得到目标量测预测值，利用预测值得到残差方程组系数矩阵；再求出回波信号信噪比，计算最小二乘加权矩阵；利用观测向量、残差方程组系数矩阵和最小二乘加权矩阵求出目标坐标残差值，结合目标坐标预测值计算目标坐标；利用最小二乘加权矩阵和残差观测向量计算出拟合误差向量，继而求得检测统计量，将检测统计量带入检测器，求得的值与检测门限λ0比较，若大于λ0则为欺骗干扰，小于λ0为真实目标，从而在双基地MIMO雷达跟踪过程中具有实用性强、精度高、能识别欺骗干扰、计算量小、实时性高的效果。

主权项

一种双基地MIMO雷达跟踪定位及欺骗干扰识别方法，该方法包括以下步骤：步骤1：首先在双基地雷达跟踪过程中测量出当前时刻的αxt、αxr、αyr、R，再计算出dαxt,dαxr,dαyr,dρR，构造残差向量dY＝[dαxt,dαxr,dαyr,dρR]T，其中αxt为目标与发射阵面坐标系x轴正方向的夹角；αxr为目标与接收阵面坐标系x轴正方向的夹角；αyr为目标与接收阵面坐标系y轴正方向的夹角；R为目标与发射站、接收站的距离和；dαxt,dαxr,dαyr,dρR分别为当前时刻各角度及距离和的测量值与预测值之间的差值，这里称为残差；步骤2：采用跟踪滤波一步预测方法得到目标坐标的一步预测值X0＝[x0,y0,z0]T，得到残差方程组系数矩阵其中和θT分别为发射阵列相对于北天东坐标系的转角和倾角；和θR分别为接收阵列相对于北天东坐标系的转角和倾角，发射阵列位置为T(xT,yT,zT)，接收阵列位置为R(xR,yR,zR)；步骤3回波信噪比计算，将接收阵列信号分别与发射信号进行匹配滤波，计算处理后回波信号的协方差矩阵并对其进行特征分解，假设有Ne个特征值，取最小的Ne‑1个特征值求平均得到噪声功率的估计值Pn，然后取作为信号功率的估计，其中λmax为最大的特征值，最后得到回波信噪比的估计值步骤4根据回波信噪比计算角度及距离误差提取精度这里考虑单脉冲测角，各个元素采用如下计算方法进行计算：σΔd=cB2SNRp---(2)]]>σΔαxt=θ3dB_xt8ln2·1SNRp---(3)]]>σΔαxr=θ3dB_xr8ln2·1SNRp---(4)]]>σΔαyr=θ3dB_yr8ln2·1SNRp---(5)]]>其中，SNRp为信号处理后的信噪比，B为发射信号带宽，θ3dB_xr、θ3dB_yr为接收阵面在x和y轴方向上波束的3dB余弦宽度，θ3dB_xt为发射阵面在x轴方向上波束的3dB余弦宽度，式中角度均为弧度值；然后得到最小二乘加权矩阵步骤5利用加权最小二乘法计算目标坐标残差值dXWLS＝(BT(X0)WTWB(X0))‑1BT(X0)WTWdY   (6)其中dXWLS＝[dx,dy,dz]T，dx,dy,dz分别为当前时刻目标坐标估计值与预测值之间的差值；再结合一步预测值X0＝[x0,y0,z0]T求出目标坐标；步骤6计算拟合误差向量其中：表示dY的最小二乘近似值；步骤7求取检测统计量步骤8将D带入通用似然比检测器进行检测判决，其中H1假设代表所跟踪信号为欺骗干扰，H0假设代表所跟踪信号为真实目标，式(8)中其中△R为所要求的最小拖引距离值；G＝WB(X0)(BT(X0)WTWB(X0))‑1BT(X0)WTW；λ0为检测门限，根据所设虚警概率，由蒙特卡洛仿真所得到；σ为估计的拟合误差标准差。