本發(fā)明涉及電子對抗領(lǐng)域，尤其涉及一種對抗有源假目標(biāo)干擾的自適應(yīng)反欺騙系統(tǒng)及其反欺騙方法。

背景技術(shù)：

隨著數(shù)字射頻存儲DRFM技術(shù)的發(fā)展，有源假目標(biāo)干擾也越來越多樣化，除了硬件應(yīng)用中常用的混疊濾波產(chǎn)生假目標(biāo)干擾方式，針對線性調(diào)頻信號的新型假目標(biāo)干擾Smeared Spectrum(SMSP)和Chopping and Interleaving(C&I)干擾也應(yīng)運而生。目前只靠雷達(dá)操作員按照經(jīng)驗進(jìn)行人工壓點，已經(jīng)不能滿足實時性和準(zhǔn)確性的要求，所以必須要采用智能化的抗干擾措施。

一般對抗假目標(biāo)干擾是從信號處理角度出發(fā)，如特征提取、模式識別、模糊函數(shù)識別等。目前在干擾識別方面，雖然有很多的參數(shù)可以識別干擾類型，但是在能夠用于區(qū)分真實目標(biāo)和假目標(biāo)的參數(shù)卻很少，隨著數(shù)字射頻存儲技術(shù)的越來越來成熟，假目標(biāo)干擾與真實目標(biāo)信號之間的相關(guān)性也越來越強，所以采用識別方法區(qū)分假目標(biāo)干擾是比較困難的。

反欺騙方法是從系統(tǒng)設(shè)計角度，添加了欺騙脈沖，可以從源頭上削弱干擾效果，破壞假目標(biāo)干擾的相關(guān)性，假目標(biāo)干擾在脈壓處理中獲得的增益會變得很小。但是敵方干擾機的偵收時間是無法確定的，很容易就偵收到雷達(dá)發(fā)射的真實信號，干擾抑制的效果不明顯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種對抗有源假目標(biāo)干擾的自適應(yīng)反欺騙系統(tǒng)及其反欺騙方法，在真實脈沖信號前添加了欺騙脈沖信號，破壞了干擾的相關(guān)性，從源頭上削弱了干擾效果，加入了自適應(yīng)算法，根據(jù)雷達(dá)回波的檢波結(jié)果自適應(yīng)的調(diào)整雷達(dá)發(fā)射欺騙脈沖信號的脈寬和真假脈沖信號的發(fā)射間隔，使干擾機無法截獲雷達(dá)真實脈沖信號，在雷達(dá)脈壓過程中，干擾就會被抑制，真實回波脈沖信號的增益就會增大，改善了抗干擾效果。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種對抗有源假目標(biāo)干擾的自適應(yīng)反欺騙系統(tǒng)，包含：

雷達(dá)發(fā)射模塊，用于根據(jù)雷達(dá)信號參數(shù)生成并發(fā)射欺騙脈沖信號和真實脈沖信號；

雷達(dá)接收模塊，用于采樣接收目標(biāo)回波信號和干擾機發(fā)射的有源假目標(biāo)干擾信號；

信號處理模塊，其電性連接雷達(dá)接收模塊，用于計算目標(biāo)增益與周圍雜波或干擾增益的差值；

自適應(yīng)算法模塊，其電性連接信號處理模塊和雷達(dá)接收模塊，用于根據(jù)增益差值計算得到新的雷達(dá)信號參數(shù)傳輸給雷達(dá)發(fā)射模塊。

所述的雷達(dá)發(fā)射模塊包含：

波形發(fā)生器，其電性連接雷達(dá)發(fā)射天線和自適應(yīng)算法模塊，用于根據(jù)接收的雷達(dá)信號參數(shù)產(chǎn)生欺騙脈沖信號和真實脈沖信號的雷達(dá)發(fā)射波形；

雷達(dá)發(fā)射天線，用于發(fā)射波形發(fā)生器產(chǎn)生的欺騙脈沖信號和真實脈沖信號。

本發(fā)明還提供一種對抗有源假目標(biāo)干擾的自適應(yīng)反欺騙方法，包含以下步驟：

步驟S1、雷達(dá)發(fā)射模塊根據(jù)雷達(dá)信號參數(shù)生成并發(fā)射欺騙脈沖信號和真實脈沖信號；

所述的雷達(dá)信號參數(shù)包含：欺騙脈沖信號的脈寬，以及欺騙脈沖信號與真實脈沖信號之間的發(fā)射間隔；

步驟S2、雷達(dá)接收模塊同時接受目標(biāo)回波信號和干擾機發(fā)射的有源假目標(biāo)干擾信號發(fā)送給信號處理模塊；

步驟S3、信號處理模塊對接收到的信號進(jìn)行脈壓處理和檢波后，計算目標(biāo)增益與周圍雜波或干擾增益的差值發(fā)送給自適應(yīng)算法模塊；

步驟S4、適應(yīng)算法模塊判斷增益差值是否大于等于期望值，如果是，將上個周期得到的雷達(dá)信號參數(shù)傳輸給雷達(dá)發(fā)射模塊，如果否，采用自適應(yīng)算法根據(jù)增益差值計算得到新的雷達(dá)信號參數(shù)傳輸給雷達(dá)發(fā)射模塊。

所述的欺騙脈沖信號與真實脈沖信號的相關(guān)性不一致。

雷達(dá)接收模塊將接收到的信號下變頻到中頻，采樣量化后傳輸給信號處理模塊。

所述的脈壓處理是將雷達(dá)接收信號與雷達(dá)發(fā)射的真實信號進(jìn)行匹配濾波。

所述的檢波是進(jìn)行平方律或包絡(luò)檢波，采用恒虛警處理得到的門限確定目標(biāo)脈沖。

所述的自適應(yīng)算法包含最小均方差算法和遞歸最小二乘算法。

所述的LMS算法包含以下步驟：

計算期望值d(n)和實際反饋的增益差值y(n)的差e(n)，即e(n)＝d(n)-y(n)，其中n為時間量，也表示迭代次數(shù)，n為0,1,2...，n為0時表示初始值；

根據(jù)設(shè)定的步長計算新波形參數(shù)，w(n)＝w(n-1)+2ux(n)e^*(n)，其中，u為自適應(yīng)步長，x(n)為將自適應(yīng)反欺騙系統(tǒng)等效為FIR濾波器結(jié)構(gòu)的輸入信號，w(n)為濾波器的權(quán)值，即自適應(yīng)變化的兩個波形參數(shù)。

所述的RLS算法包含以下步驟：

設(shè)定p(n)的初值；

計算增益因子k(n)，即其中λ為遺忘因子；

計算期望值d(n)和實際反饋的增益差值y(n)的差e(n)，即

e(n)＝d(n)-y(n)；

計算p(n)，即p(n)＝λ^-1p(n-1)-λ^-1k(n)x^H(n)p(n-1)；

計算新波形參數(shù)，w(n)＝w(n-1)+k(n)e^*(n)；

其中n為時間量，也表示迭代次數(shù)，n為0,1,2...，n為0時表示初始值。

本發(fā)明在真實脈沖信號前添加了欺騙脈沖信號，破壞了干擾的相關(guān)性，從源頭上削弱了干擾效果，加入了自適應(yīng)算法，根據(jù)雷達(dá)回波的檢波結(jié)果自適應(yīng)的調(diào)整雷達(dá)發(fā)射欺騙脈沖信號的脈寬和真假脈沖信號的發(fā)射間隔，使干擾機無法截獲雷達(dá)真實脈沖信號，在雷達(dá)脈壓過程中，干擾就會被抑制，真實回波脈沖信號的增益就會增大，改善了抗干擾效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的一種對抗有源假目標(biāo)干擾的自適應(yīng)反欺騙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明提供的一種對抗有源假目標(biāo)干擾的自適應(yīng)反欺騙方法的流程圖。

具體實施方式

以下根據(jù)圖1～圖2，具體說明本發(fā)明的較佳實施例。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種對抗有源假目標(biāo)干擾的自適應(yīng)反欺騙系統(tǒng)，包含：

雷達(dá)發(fā)射模塊1，用于根據(jù)雷達(dá)信號參數(shù)生成并發(fā)射欺騙脈沖信號和真實脈沖信號；

雷達(dá)接收模塊2，用于采樣接收目標(biāo)回波信號和干擾機發(fā)射的有源假目標(biāo)干擾信號；

信號處理模塊3，其電性連接雷達(dá)接收模塊2，用于計算目標(biāo)增益與周圍雜波或干擾增益的差值；

自適應(yīng)算法模塊4，其電性連接信號處理模塊3和雷達(dá)接收模塊2，用于根據(jù)增益差值計算得到新的雷達(dá)信號參數(shù)傳輸給雷達(dá)發(fā)射模塊。

所述的雷達(dá)信號參數(shù)包含：欺騙脈沖信號的脈寬，以及欺騙脈沖信號與真實脈沖信號之間的發(fā)射間隔。

所述的雷達(dá)發(fā)射模塊1包含：

波形發(fā)生器102，其電性連接雷達(dá)發(fā)射天線101和自適應(yīng)算法模塊4，用于根據(jù)接收的雷達(dá)信號參數(shù)產(chǎn)生欺騙脈沖信號和真實脈沖信號的雷達(dá)發(fā)射波形；

雷達(dá)發(fā)射天線101，用于發(fā)射波形發(fā)生器產(chǎn)生的欺騙脈沖信號和真實脈沖信號。

如圖2所示，本發(fā)明還提供一種對抗有源假目標(biāo)干擾的自適應(yīng)反欺騙方法，包含以下步驟：

步驟S1、雷達(dá)發(fā)射模塊根據(jù)雷達(dá)信號參數(shù)生成并發(fā)射欺騙脈沖信號和真實脈沖信號；

所述的雷達(dá)信號參數(shù)包含：欺騙脈沖信號的脈寬，以及欺騙脈沖信號與真實脈沖信號之間的間隔；設(shè)定該雷達(dá)信號參數(shù)的初始值；

雷達(dá)發(fā)射模塊中的波形發(fā)生器根據(jù)接收的雷達(dá)信號參數(shù)產(chǎn)生欺騙脈沖信號和真實脈沖信號的雷達(dá)發(fā)射波形，雷達(dá)發(fā)射模塊中的雷達(dá)發(fā)射天線將產(chǎn)生的欺騙脈沖信號和真實脈沖信號發(fā)射出去；

所述的真實脈沖信號采用線性調(diào)頻信號，所述的欺騙脈沖信號的調(diào)制形式應(yīng)該保證與真實脈沖信號的相關(guān)性不一致，欺騙脈沖信號可以采用頻點在真實脈沖帶寬外的單頻信號、與真實脈沖信號的調(diào)頻斜率不同的線性調(diào)頻信號、偽隨機碼調(diào)相信號等；

步驟S2、雷達(dá)接收模塊同時接受目標(biāo)回波信號和干擾機發(fā)射的有源假目標(biāo)干擾信號發(fā)送給信號處理模塊；

雷達(dá)接收模塊將接收到的信號下變頻到中頻，采樣量化后傳輸給信號處理模塊；

干擾機偵收截獲雷達(dá)發(fā)射模塊發(fā)射的雷達(dá)信號后進(jìn)行復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)產(chǎn)生有源假目標(biāo)干擾信號；

步驟S3、信號處理模塊對接收到的信號進(jìn)行脈壓處理和檢波后，計算目標(biāo)增益與周圍雜波或干擾增益的差值發(fā)送給自適應(yīng)算法模塊；

所述的脈壓處理是將雷達(dá)接收信號與雷達(dá)發(fā)射的真實信號進(jìn)行匹配濾波，真實目標(biāo)回波與雷達(dá)發(fā)射的真實信號相關(guān)性強，脈壓得到的目標(biāo)幅度大，但由于干擾機截獲的是欺騙脈沖，是基于欺騙脈沖釋放干擾的，欺騙脈沖和真實脈沖的相關(guān)性不一致，所以在脈壓中的干擾幅度就小，起到抑制干擾的目的；

所述的檢波是進(jìn)行平方律或包絡(luò)檢波，采用恒虛警處理得到的門限確定目標(biāo)脈沖；

信號處理模塊計算得到的增益差值作為自適應(yīng)算法模塊的反饋；

步驟S4、自適應(yīng)算法模塊判斷增益差值是否大于等于期望值，如果是，則進(jìn)行步驟S5，如果否，則進(jìn)行步驟S6；

步驟S5、自適應(yīng)算法模塊將上個周期得到的雷達(dá)信號參數(shù)傳輸給雷達(dá)發(fā)射模塊，進(jìn)行步驟S1；

步驟S6、自適應(yīng)算法模塊采用自適應(yīng)算法根據(jù)增益差值計算得到新的雷達(dá)信號參數(shù)傳輸給雷達(dá)發(fā)射模塊，進(jìn)行步驟S1；

所述的自適應(yīng)算法可采用最小均方差(LMS)算法和遞歸最小二乘(RLS)算法，將自適應(yīng)反欺騙系統(tǒng)等效為FIR濾波器結(jié)構(gòu)；

所述的LMS算法包含以下步驟：

計算期望值d(n)和實際反饋的增益差值y(n)的差e(n)，即e(n)＝d(n)-y(n)，其中n為時間量，也表示迭代次數(shù)，n為0,1,2...，n為0時表示初始值；

根據(jù)設(shè)定的步長計算新波形參數(shù)，w(n)＝w(n-1)+2ux(n)e^*(n)，其中，u為自適應(yīng)步長，自適應(yīng)步長在此范圍內(nèi)越大收斂速度越快，M為濾波器長度，Smax為輸入功率譜密度的最大值，x(n)為將自適應(yīng)反欺騙系統(tǒng)等效為FIR濾波器結(jié)構(gòu)的輸入信號，w(n)為濾波器的權(quán)值，即[w₁(n)w₂(n)]，為自適應(yīng)變化的兩個波形參數(shù)，欺騙脈沖信號的脈寬以及欺騙脈沖信號和真實脈沖信號之間的發(fā)射間隔；

LMS算法的收斂性與穩(wěn)定性與設(shè)定的步長有關(guān)，當(dāng)設(shè)定的自適應(yīng)步長越大，目標(biāo)與周圍雜波或干擾的增益差收斂到期望值的速度就越快，但系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差，即增益差在期望值附近震蕩幅度大，當(dāng)自適應(yīng)步長太大算法就會發(fā)散；

所述的RLS算法包含以下步驟：

設(shè)定p(n)的初值；

計算增益因子k(n)，即其中λ為遺忘因子；

計算期望值d(n)和實際反饋的增益差值y(n)的差e(n)，即

e(n)＝d(n)-y(n)；

計算p(n)，即p(n)＝λ^-1p(n-1)-λ^-1k(n)x^H(n)p(n-1)；

計算新波形參數(shù)，w(n)＝w(n-1)+k(n)e^*(n)；

其中n為時間量，也表示迭代次數(shù)，n為0,1,2...，n為0時表示初始值；

RLS算法的收斂性與步長無關(guān)，收斂速度比LMS算法快，但是算法復(fù)雜，計算量大；

兩種自適應(yīng)算法各有優(yōu)缺點，需要根據(jù)實際情況選擇算法，對于干擾機偵收時間變化不頻繁的情況下，可以采用LMS算法，對于干擾機偵收時間變化較多且要求算法收斂速度較快的情況下可以選擇RLS算法。

本發(fā)明在真實脈沖信號前添加了欺騙脈沖信號，破壞了干擾的相關(guān)性，從源頭上削弱了干擾效果，加入了自適應(yīng)算法，根據(jù)雷達(dá)回波的檢波結(jié)果自適應(yīng)的調(diào)整雷達(dá)發(fā)射欺騙脈沖信號的脈寬和真假脈沖信號的發(fā)射間隔，使干擾機無法截獲雷達(dá)真實脈沖信號，在雷達(dá)脈壓過程中，干擾就會被抑制，真實回波脈沖信號的增益就會增大，改善了抗干擾效果。本發(fā)明還能應(yīng)對干擾機偵收期變化的情況，即使干擾機的偵收期變化，經(jīng)過幾個重復(fù)周期后自適應(yīng)算法會調(diào)整雷達(dá)發(fā)射信號參數(shù)，使增益差收斂到期望值。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。