[发明专利]单脉冲雷达对主瓣内目标和诱饵干扰的测角与识别方法

摘要

本发明涉及雷达信号处理技术领域，公开一种单脉冲雷达对主瓣内目标和诱饵干扰的测角与识别方法，是采用改进雷达接收机，提取对角差通道的回波信号，判断是否存在诱饵干扰；采用单目标测角、目标和诱饵的单脉冲测角，进行真假目标角度识别；并且根据真实目标的角度测量输出，控制单脉冲雷达的角度跟踪波门。本发明通过接收机提取双差信号和信号处理，就能够实现两个不可分辨目标的角位置估计，并完成诱饵干扰的检测和真实目标的识别，提高了干扰检测、识别准确率和计算效率，增强了干扰检测的实时性。对于提高单脉冲雷达角度分辨力，并且能够改进现有的目标指示雷达、跟踪制导雷达、末制导雷达，具有重要的现实意义。

主权项

1.一种单脉冲雷达对主瓣内目标和诱饵干扰的测角与识别方法，其特征是：单脉冲雷达接收回波信号后，根据四个通道的输出信号计算单脉冲比MR，确定是否存在诱饵干扰，若不存在干扰，则按常规单脉冲测角处理方法，获取目标的角度信息；若存在干扰，则利用本测角算法，确定两个目标的角度信息，并提取幅度特征信息，完成真假目标的识别；其步骤如下：步骤一：改进雷达接收机，提取对角差通道的回波信号；当目标到达单脉冲雷达的视距内，雷达信号照射到目标表面，产生雷达表面回波，同时诱饵转发的干扰信号将与目标的回波信号一起进入雷达接收机；常规单脉冲雷达一般有四个天线单元和三个接收通道，同时接收回波信号；单脉冲测角时，通常利用桥接电路，将四路接收信号形成三路，∑和信号、ΔE俯仰差信号和ΔA方位差信号；但是，对角差通道获得的ΔΔ双差信号常常被认为是无用信号，被接入的匹配负载吸收；实际中，当目标处于不同角度时，ΔΔ双差信号具有不同的响应，这表示ΔΔ双差信号中含有目标的角度信息；具体是将匹配负载去掉，增加一个接收机，将对角差通道的双差信号ΔΔ接收下来作为辅助信息进行处理，从而实现对主波束内干扰检测、目标分辨和识别；步骤二：判断是否存在诱饵干扰；利用单次脉冲回波的和信号、俯仰差信号、方位差信号和双差信号计算四个通道的单脉冲比，根据单脉冲比的一致性判断是否存在诱饵干扰；若不存在干扰，则执行步骤三；若存在干扰，则执行步骤四；常规的单脉冲测角时，角度鉴别信号可以用单脉冲比表示为式中，mA为方位角鉴别信号，mE为俯仰角鉴别信号；增加了对角差通道后，获得一组新的角度鉴别信号，表示为当只有一个目标时，由于∑ΔΔ＝ΔAΔE，因此有mA＝m′A，mE＝m′E当雷达主波束内存在诱饵干扰时，也即存在两个信号相干的辐射源时，公式(1)、(2)表示为式中，(mA1,mE1)和(mA2,mE2)分别是两个目标的角度鉴别信号；利用对角差通道进行计算，公式(3)、(4)表示为当存在两个目标时，mA不等于m′A，mE不等于m′E根据mA、m′A和mE、m′E的关系，可作为诱饵干扰是否存在的判据：若mA与m′A相等或者近似，且mE与m′E相等或者近似，则认为两种方法得到方位角和俯仰角单脉冲比一致，判断不存在干扰；否则判断存在诱饵干扰；步骤三：单目标测角；当不存在干扰时，采用常规单脉冲测角，角度鉴别曲线中每个单脉冲比都有对应的角度值；根据每个雷达脉冲回波计算出一组目标单脉冲比，计算方法如公式(1)和(2)所示，计算得到的单脉冲比表示为mA和mE，然后用单脉冲比对角度鉴别曲线进行插值，进而获得目标的方位角和俯仰角，干扰检测结束；步骤四：目标和诱饵的单脉冲测角；当存在干扰时，根据所述测角算法，首先建立单脉冲比和差矩阵，然后对矩阵进行特征值分解计算，最后根据特征值分解计算结果对角度鉴别曲线进行插值，分别获取目标和诱饵的角度信息；所述测角算法中，当存在两个目标：真实目标和诱饵目标时，建立单脉冲和差比矩阵，矩阵的计算方法如下式中对上式进行特征值分解，得到式中，V为特征向量矩阵；提取单脉冲和差比矩阵特征值的实部和虚部，得到(mA1,mE1)、(mA2,mE2)，分别为两个目标的方位和俯仰单脉冲比，然后对角度鉴别曲线进行插值，得到两个目标的方位角和俯仰角；步骤五：真假目标角度识别；根据步骤四获取的两个目标的角度鉴别信号，计算两个目标的幅度信息，利用识别策略完成目标和诱饵的区分和检测；根据公式(6)可知ΔA＝mA1∑1+mA2∑2  (12)∑＝∑1+∑2  (13)由于角度鉴别信号(mA1,mE1)和(mA2,mE2)已在步骤四中求出，因此根据式(12)、式(13)求得两个目标的幅度信息Σ1和Σ2分别为两个目标在和通道的响应，即幅度特征；通常而言，诱饵干扰为了捕获雷达的距离跟踪波门和角度跟踪波门，诱饵转发的干扰信号幅度要大于目标回波信号幅度，因此在雷达接收机中诱饵干扰响应一般大于目标的响应；依此建立干扰识别准则：如果|Σ1|＞|Σ2|，则Σ2为真实目标响应，根据(mA2,mE2)进行插值得到的角度信息为真实目标位置；反之，如果|Σ1|＜|Σ2|，则Σ1为真实目标响应，根据(mA1,mE1)进行插值得到的角度信息为真实目标位置；步骤六：根据真实目标的角度测量输出，控制单脉冲雷达的角度跟踪波门。