基于信號(hào)級(jí)融合的組網(wǎng)雷達(dá)抗欺騙式干擾方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于信號(hào)級(jí)融合的組網(wǎng)雷達(dá)抗欺騙式干 擾方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電子欺騙技術(shù)致力于在方向、位置、跟蹤起點(diǎn)等信息方面對(duì)受害雷達(dá)進(jìn)行欺騙或 是在真實(shí)目標(biāo)回波周圍制造很多假目標(biāo)以至于真實(shí)目標(biāo)信息不能被提取出來(lái)。一種有效的 電子欺騙技術(shù)類別為欺騙式電子欺騙技術(shù)。欺騙的目的是通過(guò)調(diào)制的發(fā)射或轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)雷達(dá)接 收回波的幅度、相位等信息進(jìn)行誤導(dǎo)。尤其是數(shù)字射頻存儲(chǔ)器(^Digital Radio Frequency Memory，DRFM)的出現(xiàn)使得欺騙式干擾技術(shù)更加成熟，應(yīng)用了 DRFM的轉(zhuǎn)發(fā)式干擾機(jī)廣泛用 于自衛(wèi)式干擾以及隨隊(duì)干擾中。欺騙式干擾會(huì)占用大量的系統(tǒng)資源，嚴(yán)重影響雷達(dá)系統(tǒng)的 探測(cè)和跟蹤性能。
[0003] 針對(duì)欺騙式假目標(biāo)干擾，單站雷達(dá)由于視角單一，很難對(duì)其進(jìn)行對(duì)抗，而組網(wǎng)雷達(dá) 可利用點(diǎn)跡關(guān)聯(lián)的方法對(duì)檢測(cè)到的目標(biāo)進(jìn)行真假判別，并剔除掉假目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)欺騙式 干擾的對(duì)抗。但是，由于組網(wǎng)雷達(dá)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)均會(huì)受到欺騙式干擾，密集假目標(biāo)會(huì)導(dǎo)致 每個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的量測(cè)值間進(jìn)行關(guān)聯(lián)檢驗(yàn)的錯(cuò)誤率較高，且組網(wǎng)雷達(dá)布站位置不理想，也會(huì) 影響組網(wǎng)雷達(dá)對(duì)抗欺騙式干擾的能力。
[0004] 現(xiàn)有組網(wǎng)雷達(dá)都是利用數(shù)據(jù)級(jí)融合對(duì)欺騙式干擾進(jìn)行對(duì)抗，在雷達(dá)對(duì)目標(biāo)測(cè)量的 過(guò)程中，只利用了目標(biāo)的點(diǎn)跡信息或者航跡信息，但是其他信息并沒(méi)有有效的利用，因此， 數(shù)據(jù)級(jí)融合抗干擾方法不能完全發(fā)揮其抗干擾能力，無(wú)法充分利用雷達(dá)組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述現(xiàn)有方法對(duì)抗欺騙式假目標(biāo)干擾的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種網(wǎng) 絡(luò)化雷達(dá)系統(tǒng)信號(hào)級(jí)抗欺騙式干擾方法，能夠?qū)Σ煌垓_式干擾產(chǎn)生的假目標(biāo)進(jìn)行有效鑒 別。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0007] -種基于信號(hào)級(jí)融合的組網(wǎng)雷達(dá)抗欺騙式干擾方法，所述組網(wǎng)雷達(dá)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn) 雷達(dá)，所述方法包括以下步驟：
[0008] 步驟1，計(jì)算匹配濾波后點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)的復(fù)幅度，并根據(jù)所述復(fù)幅度構(gòu)造每個(gè) 點(diǎn)目標(biāo)在所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的慢時(shí)間隨機(jī)復(fù)包絡(luò)序列；
[0009] 步驟2,根據(jù)所述每個(gè)點(diǎn)目標(biāo)在所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的慢時(shí)間隨機(jī)復(fù)包絡(luò)序列，估計(jì) 每個(gè)點(diǎn)目標(biāo)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的平均功率；
[0010] 步驟3,對(duì)于同一點(diǎn)目標(biāo)，將其在所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的慢時(shí)間隨機(jī)復(fù)包絡(luò)序列兩兩 組合，構(gòu)成多個(gè)包絡(luò)組，并估計(jì)每個(gè)包絡(luò)組的相關(guān)系數(shù)；
[0011] 步驟4,對(duì)于同一點(diǎn)目標(biāo)，分別選取所述每個(gè)包絡(luò)組的相關(guān)系數(shù)的實(shí)部作為每個(gè)包 絡(luò)組對(duì)應(yīng)的相關(guān)性度量；
[0012] 步驟5,給定組網(wǎng)雷達(dá)的真實(shí)目標(biāo)誤判概率，并依據(jù)所述組網(wǎng)雷達(dá)的真實(shí)目標(biāo)誤判 概率計(jì)算所述每個(gè)包絡(luò)組對(duì)應(yīng)的相關(guān)性度量的檢驗(yàn)門限；
[0013] 步驟6,將所述相關(guān)性度量與所述檢驗(yàn)門限進(jìn)行比較，判斷所述相關(guān)性度量是否大 于所述檢驗(yàn)門限，當(dāng)所述相關(guān)性度量小于等于所述檢驗(yàn)門限時(shí)，判定所述相關(guān)性度量對(duì)應(yīng) 的包絡(luò)組通過(guò)假目標(biāo)檢驗(yàn)；當(dāng)所述相關(guān)性度量大于所述檢驗(yàn)門限時(shí)，判定所述相關(guān)性度量 對(duì)應(yīng)的包絡(luò)組未通過(guò)假目標(biāo)檢驗(yàn)，并將該包絡(luò)組對(duì)應(yīng)的兩個(gè)點(diǎn)目標(biāo)標(biāo)定為假目標(biāo)；
[0014] 步驟7,剔除所述假目標(biāo)。
[0015] 優(yōu)選地，所述步驟1包括以下子步驟：
[0016] la)設(shè)所述組網(wǎng)雷達(dá)包括n個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)，其中n彡2,每個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)接收回波數(shù)據(jù)， 并采用以下公式對(duì)所述回波數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配濾波，得到匹配濾波后點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)y (t):
[0017]
[0018] 其中，x(t)為回波數(shù)據(jù)，?為卷積符號(hào)，*表示共軛；
[0019] lb)采用以下公式對(duì)所述匹配濾波后點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行相干積累，得到相干 積累后點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)Y(k):
[0020]
[0021] 其中，Q為脈沖積累個(gè)數(shù)，y(m)為匹配濾波后點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)；
[0022] lc)設(shè)所述相干積累后點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)中包括P個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)，對(duì)所述 相干積累后點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行恒虛警檢測(cè)，分別得到P個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)的復(fù)幅 度；
[0023] Id)將所述P個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)的復(fù)幅度組成集合，并將所述集合作為P個(gè)點(diǎn)目 標(biāo)的慢時(shí)間隨機(jī)復(fù)包絡(luò)序列心,：
[0024]
[0025] 其中，n表示所述組網(wǎng)雷達(dá)中的節(jié)點(diǎn)雷達(dá)個(gè)數(shù)，且n彡2 表示所述n個(gè)節(jié)點(diǎn)雷 達(dá)中的第i個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)檢測(cè)到的第Pi個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)的復(fù)幅度；是一個(gè)矩陣，行數(shù) 為每個(gè)相干處理周期中所有脈沖數(shù)，列數(shù)為點(diǎn)目標(biāo)的個(gè)數(shù)P。
[0026] 優(yōu)選地，所述步驟2包括以下子步驟：
[0027] 2a)設(shè)所述組網(wǎng)雷達(dá)包括n個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)，其中n彡2,設(shè)所述匹配濾波后點(diǎn)目標(biāo)的 回波數(shù)據(jù)中包括P個(gè)點(diǎn)目標(biāo)，從所述n個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)中選取第i個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)，并選取所述第i 個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)檢測(cè)到的第 Pif點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)的復(fù)幅度4 ;
[0028] 2b)根據(jù)所述第i個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)檢測(cè)到的第Pif點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)的復(fù)幅度4，，通 過(guò)以下公式計(jì)算所述點(diǎn)目標(biāo) Pi在第i個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的平均功率的估計(jì)值
[0029]
[0030] 其中，Q為相干處理周期中PRT的個(gè)數(shù)，H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置。
[0031] 優(yōu)選地，所述步驟3包括以下子步驟：
[0032] 3a)設(shè)所述組網(wǎng)雷達(dá)包括n個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)，其中n彡2,設(shè)所述匹配濾波后點(diǎn)目標(biāo)的 回波數(shù)據(jù)中包括P個(gè)點(diǎn)目標(biāo)；從所述n個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)中選取第i個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)和第j個(gè)節(jié)點(diǎn)雷 達(dá)，從所述P個(gè)點(diǎn)目標(biāo)中選取第P個(gè)點(diǎn)目標(biāo)，對(duì)于所述第i個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)，所述第P個(gè)點(diǎn)目標(biāo) 為第 Pi個(gè)點(diǎn)目標(biāo)；對(duì)于所述第j個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)，所述第P個(gè)點(diǎn)目標(biāo)為第P，點(diǎn)目標(biāo)，將所述第 i個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)檢測(cè)的第Pi個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的慢時(shí)間隨機(jī)復(fù)包絡(luò)序列4和第j個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)檢測(cè)的 第Pj個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的慢時(shí)間隨機(jī)復(fù)包絡(luò)序列#進(jìn)行組合，構(gòu)成包絡(luò)組；
[0033] 3b)通過(guò)以下公式計(jì)算所述乂和< 構(gòu)成的包絡(luò)組的相關(guān)系數(shù):
[0034]
[0035] 其中，H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置；
[0036] 3c)重復(fù)3b)至得到每個(gè)包絡(luò)組的相關(guān)系數(shù)。
[0037] 優(yōu)選地，所述步驟4包括以下子步驟：
[0038] 根據(jù)每個(gè)包絡(luò)組的相關(guān)系數(shù)Am,，通過(guò)以下公式選取其實(shí)部作為每個(gè)包絡(luò)組對(duì)應(yīng) 的相關(guān)性度量〃n :
[0039]
[0040] 其中，real ()表示對(duì)Aw,取實(shí)部。
[0041] 優(yōu)選地，所述步驟5包括以下子步驟：
[0042] 5a)給定組網(wǎng)雷達(dá)的真實(shí)目標(biāo)誤判概率P1;
[0043] 5b)根據(jù)所述組網(wǎng)雷達(dá)的真實(shí)目標(biāo)誤判概率匕，通過(guò)以下公式計(jì)算每個(gè)包絡(luò)組對(duì) 應(yīng)的相關(guān)度量的檢驗(yàn)門限
[0044]
[0045] 其中，〇 ()表示標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，Q為相干處理周期中PRT的個(gè)數(shù)，P為檢測(cè)得到的 目標(biāo)個(gè)數(shù)，表示點(diǎn)目標(biāo)Pi在第i個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)和第j個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的平均功率。
[0046] 優(yōu)選地，所述步驟6包括以下子步驟：
[0047] 6a)將所述相關(guān)性度量p,與所述檢驗(yàn)門限^^進(jìn)行比較；
[0048] 6b)當(dāng)時(shí)，判定所述相關(guān)性度量對(duì)應(yīng)的包絡(luò)組通過(guò)假目標(biāo)檢驗(yàn)；
[0049] 6c)當(dāng)/^.&> 時(shí)，判定所述相關(guān)性度量對(duì)應(yīng)的包絡(luò)組未通過(guò)假目標(biāo)檢驗(yàn)，并 將該包絡(luò)組對(duì)應(yīng)的兩個(gè)點(diǎn)目標(biāo)標(biāo)定為假目標(biāo)。
[0050] 優(yōu)選地，所述步驟7包括以下子步驟：
[0051] 7a)查找被標(biāo)定為假目標(biāo)的兩個(gè)點(diǎn)目標(biāo)所在的包絡(luò)組對(duì)應(yīng)的相關(guān)性度量；
[0052] 7b)將所述相關(guān)性度量對(duì)應(yīng)的點(diǎn)目標(biāo)回波數(shù)據(jù)的復(fù)幅度置為零。
[0053] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0054] 第一，本發(fā)明利用真實(shí)目標(biāo)回波的復(fù)包絡(luò)相互獨(dú)立而干擾信號(hào)復(fù)包絡(luò)相關(guān)的特 點(diǎn)，通過(guò)步驟3對(duì)于同一點(diǎn)目標(biāo)，將其在所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的慢時(shí)間隨機(jī)復(fù)包絡(luò)序列兩兩 組合，構(gòu)成多個(gè)包絡(luò)組，并估計(jì)每個(gè)包絡(luò)組的相關(guān)系數(shù)，由于真實(shí)目標(biāo)的回波相關(guān)系數(shù)比較 小，因此可以利用信號(hào)級(jí)融合處理，使得目標(biāo)的信息得到了較高的使用率，最終能夠更有效 的對(duì)抗欺騙式干擾。
[0055] 第二，本發(fā)明只用到信號(hào)包絡(luò)，未出現(xiàn)任何調(diào)制方式，因此能夠不依賴于欺騙式干 擾的信號(hào)調(diào)制方式，從而可以對(duì)不同欺騙式干擾方式產(chǎn)生的假目標(biāo)進(jìn)行有效鑒別。
[0056] 第三，本發(fā)明可用于網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)系統(tǒng)融合中心，通過(guò)對(duì)目標(biāo)的包絡(luò)進(jìn)行相關(guān)性檢 驗(yàn)，能夠鑒別欺騙式干擾產(chǎn)生的有源假目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)系統(tǒng)有效對(duì)抗欺騙式干擾。
【附圖說(shuō)明】
[0057] 圖1為本發(fā)明一種基于信號(hào)級(jí)融合的組網(wǎng)雷達(dá)抗欺騙式干擾方法的流程圖；
[0058] 圖2是本