一種雷達(dá)干擾器自適應(yīng)干擾對消方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雷達(dá)干擾器自適應(yīng)干擾對消方法，涉及一種解決在小型化平臺上需要偵收-發(fā)射同時工作的干擾設(shè)備的收發(fā)隔離問題的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雷達(dá)輻射源的偵察是實行有效電子干擾的前提，利用偵察接收機(jī)來接收敵方發(fā)射的雷達(dá)信號，發(fā)現(xiàn)敵方雷達(dá)的存在與否、并快速測量其相關(guān)參數(shù)以及識別雷達(dá)的威脅程度，引導(dǎo)干擾機(jī)對敵方雷達(dá)進(jìn)行干擾和破壞。雷達(dá)信號的偵收是雷達(dá)對抗的基礎(chǔ)，是奪取電磁優(yōu)勢的前提和克敵制勝的關(guān)鍵。
[0003]干擾機(jī)自身發(fā)射的干擾不影響自身偵察接收機(jī)的正常工作，稱為干擾機(jī)的收發(fā)隔離，干擾機(jī)的收發(fā)隔離是電磁兼容的重要內(nèi)容之一。干擾機(jī)發(fā)射和偵收往往是同距離或近距離、同頻率、同方向、同時間、同帶寬的信號，且干擾機(jī)輻射功率很大，遠(yuǎn)高于偵收設(shè)備的靈敏度。若收發(fā)隔離不好，輕則降低偵察接收機(jī)的實際靈敏度，減少偵察作用距離；重則使得干擾機(jī)自發(fā)自收，形成自激勵，無法檢測外界雷達(dá)信號，也就是自己發(fā)射的干擾信號漏入到自己的接收機(jī)中，擾亂了自身接收機(jī)的正常工作，使自身的瞄頻接收機(jī)不能正常的對雷達(dá)信號進(jìn)行瞄頻工作，使自身的角跟蹤接收機(jī)不能對雷達(dá)信號正常接收，使角跟蹤系統(tǒng)不能對準(zhǔn)被干擾的目標(biāo)。
[0004]目前的干擾機(jī)中普遍米用收發(fā)分時工作方式，即對干擾機(jī)的發(fā)射時間開窗，在窗口時間寬度內(nèi)關(guān)閉干擾發(fā)射，保證偵察接收機(jī)有足夠的工作時間，在窗口寬度之外為干擾發(fā)射時間，閉鎖偵察接收機(jī)。一般偵察時間與干擾時間按1:9進(jìn)行分配。
[0005]隨著雷達(dá)采用靈活的相控陣體制以及復(fù)雜多變的信號形式和頻率、重頻等參數(shù)捷變等雷達(dá)先進(jìn)抗干擾技術(shù)，通常采用時分方法實現(xiàn)偵察和干擾，雷達(dá)偵察機(jī)難以實現(xiàn)快速的干擾引導(dǎo)。為了實現(xiàn)對參數(shù)捷變雷達(dá)的高概率截獲，并實時進(jìn)行有效干擾，必須偵察和干擾同時進(jìn)行，做到“偵中擾，擾中偵”。
[0006]若干擾和偵察同時工作時，存在著偵察接收天線和干擾發(fā)射天線之間的收發(fā)隔離問題。在干擾過程中，由于作戰(zhàn)環(huán)境導(dǎo)致干擾系統(tǒng)的布置受到各種局限，或者受到機(jī)載干擾機(jī)的平臺的限制，收發(fā)天線間的間距不可能足夠大，干擾信號有可能在空間中直接耦合或者經(jīng)過周圍近距離環(huán)境物體的發(fā)射形成多路徑信號進(jìn)入干擾機(jī)的偵察接收機(jī)，從而可能導(dǎo)致輕則降低偵察接收機(jī)的實際靈敏度，減少偵察作用距離；重則使干擾機(jī)自發(fā)自收，形成自激勵，無法檢測雷達(dá)信號。
[0007]傳統(tǒng)的提高收發(fā)隔離度的方法，如增大收發(fā)天線的間距、減少收發(fā)天線的側(cè)向輻射以及在收發(fā)天線間增加正交吸收性隔離屏等，無法滿足小平臺干擾機(jī)對隔離度的高要求，因此需要尋找一種有效削弱干擾信號對偵察接收系統(tǒng)影響的方法，增加干擾機(jī)收發(fā)隔離度是轉(zhuǎn)發(fā)式干擾技術(shù)急需解決的重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雷達(dá)干擾器自適應(yīng)干擾對消方法，針對小型化雷達(dá)干擾器上發(fā)射天線與偵測天線同時工作，采用有源數(shù)字自適應(yīng)對消技術(shù)，利用相關(guān)對消原理，能夠有效消除掉進(jìn)入偵測天線中的干擾信號，獲得有用偵測信號。
[0009]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:本發(fā)明設(shè)計了一種雷達(dá)干擾器自適應(yīng)干擾對消方法，雷達(dá)干擾器中設(shè)置自適應(yīng)濾波器，所述自適應(yīng)干擾對消方法包括如下步驟:
[0010]步驟001.獲取雷達(dá)干擾器上偵測天線實時接收到的外部信號d，同時，獲取雷達(dá)干擾器中產(chǎn)生、經(jīng)其發(fā)射天線發(fā)射之前的干擾信號，作為參考干擾信號J，進(jìn)入步驟002 ;
[0011]步驟002.將該參考干擾信號J經(jīng)自適應(yīng)濾波器處理，獲得濾波輸出信號Y，并將該濾波輸出信號Y與該外部信號d進(jìn)行反相疊加，獲得該濾波輸出信號Y與該外部信號d之間的誤差信號e，進(jìn)入步驟003;
[0012]步驟003.計算該誤差信號e的均方誤差E{e2}，并判斷該均方誤差E{e2}是否小于預(yù)設(shè)閾值，若是則將該濾波輸出信號Y當(dāng)作為該外部信號d中的外部干擾信號，并將該誤差信號e作為該外部信號d中的有用偵測信號；否則進(jìn)入步驟004 ;
[0013]步驟004.將該誤差信號e反饋至自適應(yīng)濾波器當(dāng)中，并根據(jù)該誤差信號e調(diào)整自適應(yīng)濾波器的數(shù)據(jù)處理方法，返回步驟002。
[0014]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述步驟002至步驟003中采用基于均方誤差最小的LMS算法。
[0015]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述自適應(yīng)濾波器中的權(quán)矢量W，定義為W =[w0, W1,…，Wj]τ，其中，％為所述雷達(dá)干擾器上第j根接收天線的權(quán)值，T為權(quán)矢量W的共軛轉(zhuǎn)置，并初始化權(quán)矢量和迭代收斂步長系數(shù)，所述步驟002中具體包括如下步驟:
[0016]步驟00201.將該參考干擾信號J經(jīng)自適應(yīng)濾波器處理，根據(jù)Y = J.W31J次，W當(dāng)前次表示由步驟001至步驟004循環(huán)操作過程中當(dāng)前次迭代的權(quán)矢量，獲得濾波輸出信號Y，進(jìn)入步驟00202 ；
[0017]步驟00202.根據(jù)e = d_Y，將該濾波輸出信號Y與該外部信號d進(jìn)行反相疊加，獲得該濾波輸出信號Y與該外部信號d之間的誤差信號e，進(jìn)入步驟00203 ;
[0018]步驟00203.根據(jù)W下—次=Wstm +2 μ當(dāng)雛.e.J，獲得W下—次，作為步驟001至步驟004循環(huán)操作過程中下一次迭代的權(quán)矢量，其中，μ 為步驟001至步驟004循環(huán)操作過程中當(dāng)前次迭代的迭代收斂步長系數(shù)；
[0019]根據(jù)μτι= α.μ + β.e2，獲得μ ，作為步驟001至步驟004循環(huán)操作過程中下一次迭代的迭代收斂步長系數(shù)，并進(jìn)入步驟003，其中，α和β為預(yù)設(shè)參數(shù)，且O < α < 1，β > O。
[0020]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述步驟003中的外部干擾信號包括所述雷達(dá)干擾器向外發(fā)射的干擾信號在空間中直接耦合的信號，以及該干擾信號經(jīng)環(huán)境物體反射的信號。
[0021]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述自適應(yīng)濾波器為數(shù)字延遲自適應(yīng)濾波器。
[0022]本發(fā)明所述一種雷達(dá)干擾器自適應(yīng)干擾對消方法采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明設(shè)計雷達(dá)干擾器自適應(yīng)干擾對消方法，針對現(xiàn)有技術(shù)中，小型化雷達(dá)干擾器上發(fā)射天線與偵測天線同時工作時的收發(fā)隔離問題，通過在雷達(dá)干擾器中設(shè)置自適應(yīng)濾波器，設(shè)計采用有源數(shù)字自適應(yīng)對消技術(shù)，利用相關(guān)對消原理，調(diào)整收斂步長，有效的實現(xiàn)了自適應(yīng)干擾對消算法中的收斂速度與收斂穩(wěn)定性的折衷，最終能夠有效消除掉進(jìn)入偵測天線中的干擾信號，獲得有用偵測信號。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明設(shè)計雷達(dá)干擾器自適應(yīng)干擾對消方法的流程示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明設(shè)計自適應(yīng)干擾對消原理框圖；
[0025]圖3為本發(fā)明設(shè)計干擾對消前功率示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明設(shè)計干擾對消后功率示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合說明書附圖針對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0028]如圖1和圖2所示，本發(fā)明設(shè)計一種雷達(dá)干擾器自適應(yīng)干擾對消方法在實際應(yīng)用過程當(dāng)中，雷達(dá)干擾器中設(shè)置數(shù)字延遲自適應(yīng)濾波器，針對數(shù)字延遲自適應(yīng)濾波器中的權(quán)矢量W，定義為W = [w0, W1,，其中，Wj為所述雷達(dá)干擾器上第j根接收天線的權(quán)值，
T為權(quán)矢量W的共軛轉(zhuǎn)置，并初始化權(quán)矢量和迭代收斂步長系數(shù)，所述自適應(yīng)干擾對消方法包括如下步驟:
[0029]步驟001.獲取雷達(dá)干擾器上偵測天線實時接收到的外部信號d，同時，獲取雷達(dá)干擾器中產(chǎn)生、經(jīng)其發(fā)射天線發(fā)射之前的干擾信號，作為參考干擾信號J，進(jìn)入步驟002 ;
[0030]步驟002.將該參考干擾信號J經(jīng)數(shù)字延遲自適應(yīng)濾波器處理，獲得濾波輸出信號Y，并將該濾波輸出信號Y與該外部信號d進(jìn)行反相疊加，獲得該濾波輸出信號Y與該外部信號d之間的誤差信號e，進(jìn)入步驟003 ;
[0031]其中，所述步驟002中具體包括如下步驟:
[0032]步驟00201.將該參考干擾信號J經(jīng)數(shù)字延遲自適應(yīng)濾波器處理，根據(jù)Y = J