[发明专利]主瓣压制干扰背景下有源假目标的极化鉴别方法

摘要

本发明提供一种主瓣压制干扰背景下有源假目标的极化鉴别方法。技术方案包括：利用雷达的H极化通道、V极化通道接收信号，经过同步采样后，首先按照子脉冲波形进行匹配滤波，对其输出两路信号进行干扰极化估计与极化对消，对输出的一路信号采用M点滑窗方法实现非相参积累，进而采用CFAR方法实现目标检测，对检测出的采样位置提取目标特征，并利用该特征进行真、假目标属性的鉴别。本发明采用雷达采用发射变极化方式，能够通过提取信号幅度变化特征进行有源假目标鉴别。

主权项

1.一种主瓣压制干扰背景下有源假目标的极化鉴别方法，雷达采用正交双极化通道同时发射信号，其特征在于：雷达发射信号按照下述方式构造：H极化通道、V极化通道同时发射，H极化通道是指水平极化通道，V极化通道是指垂直极化通道；发射脉冲由M个无缝连接的子脉冲构成，M大于2，每个子脉冲波形均为s(t)，子脉冲宽度均为Δt；第m个子脉冲信号在H极化通道、V极化通道上的相对相位为m为子脉冲序号，m＝1,…,M；发射信号的矢量表达式为：其中分别表示H极化通道和V极化通道发射矢量；然后，再进行下述处理：第一步，信号同步接收：雷达采用正交双极化通道同时接收信号；设经过同步采样，得到两个极化通道的复信号数据序列xH(n)、xV(n)，n＝1,…,N，N为一个脉冲重复周期内的采样点数，N的取值根据实际情况确定；第二步，子脉冲匹配滤波：依据下式分别计算H极化通道、V极化通道匹配滤波输出信号yH(n)、yV(n)：yH(n)＝IFFT[FFT[xH(n)]·U(n)]yV(n)＝IFFT[FFT[xV(n)]·U(n)]上式中，FFT[]表示信号的傅里叶变换，IFFT[]表示信号的傅里叶反变换；U(n)是对子脉冲信号s(t)进行N点傅里叶变换得到的频谱；第三步，极化对消：首先，截取辅助数据：分别截取yH(n)、yV(n)后段L个点作为H极化通道和V极化通道的辅助数据；其中，L是根据雷达面临的杂波环境事先确定的，确定原则是要求两个极化通道辅助数据中的平均杂噪比小于事先设定的数值；其次，干扰极化对消：首先要分别计算H极化通道、V极化通道辅助数据的方差；将H极化通道、V极化通道辅助数据的方差进行比较：如果H极化通道辅助数据方差大，则按下式计算极化对消输出信号y(n)：y(n)＝yV(n)‑ω·yH(n)如果V极化通道辅助数据方差大，则按下式计算极化对消输出信号y(n)：y(n)＝yH(n)‑ω·yV(n)；第四步，滑窗检测：利用下式对极化对消输出信号y(n)进行滑窗积累，得到信号z(n)：其中，ΔN为子脉冲宽度Δt对应的采样点数，根据实际情况确定；利用CFAR恒虚警检测方法对z(n)进行目标检测，设共得到K个目标，第k个目标在z(n)中对应的位置为Tk，k＝1,…,K；第五步，特征鉴别：首先，对第k个目标，计算Rm(Tk)和Im(Tk)：Rm(Tk)＝real[y(Tk+(m‑1)·ΔN)]，Im(Tk)＝imag[y(Tk+(m‑1)·ΔN)]，其中，imag[·]为取虚部运算，real[·]为取实部运算；对第k个目标，计算均值其次，利用下式计算第k个目标对应的鉴别特征量dR‑k(m)和dI‑k(m)：再次，利用下式计算鉴别门限D：其中，为H极化通道、V极化通道接收噪声功率的估计，通过对子脉冲匹配滤波后纯噪声数据的方差统计得到；η根据实际情况确定；最后，根据鉴别门限D对第k个目标进行鉴别：如果所有鉴别特征量dR‑k(m)和dI‑k(m)均小于门限D，则判定第k个目标为有源假目标；如果鉴别特征量dR‑k(m)或dI‑k(m)中存在大于门限D的情况，则判定第k个目标为真实雷达目标。