目標(biāo)信號相關(guān)下信號級融合的組網(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，特別涉及一種目標(biāo)信號相關(guān)下信號級融合的組網(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。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)。欺騙的目的是通過調(diào)制的發(fā)射或轉(zhuǎn)發(fā)對雷達(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 探測和跟蹤性能。
[0003] 針對欺騙式假目標(biāo)干擾，單站雷達(dá)由于視角單一，很難對其進(jìn)行對抗，而組網(wǎng)雷達(dá) 可利用點(diǎn)跡關(guān)聯(lián)的方法對檢測到的目標(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)級融合對欺騙式干擾進(jìn)行對抗，在雷達(dá)對目標(biāo)測量的 過程中，只利用了目標(biāo)的點(diǎn)跡信息或者航跡信息，但是其他信息并沒有有效的利用，因此， 數(shù)據(jù)級融合抗干擾方法不能完全發(fā)揮其抗干擾能力，無法充分利用雷達(dá)組網(wǎng)優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提出一種目標(biāo)信號相關(guān)下信號級融合的組 網(wǎng)雷達(dá)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] -種目標(biāo)信號相關(guān)下信號級融合的組網(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，每個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)分別接收回波數(shù)據(jù)，并依據(jù)所述回波數(shù)據(jù)計(jì)算所述每個(gè)節(jié)點(diǎn) 雷達(dá)的噪聲功率；
[0009] 步驟2,計(jì)算所述回波數(shù)據(jù)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；
[0010] 步驟3,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；
[0011] 步驟4,對于同一點(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)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)組對應(yīng)的相關(guān)性度量的檢測門限范圍；
[0013] 步驟6,在所述檢測門限范圍內(nèi)搜索最優(yōu)檢測門限；
[0014] 步驟7,將所述相關(guān)性度量與所述最優(yōu)檢測門限進(jìn)行比較，判斷所述相關(guān)性度量是 否大于所述最優(yōu)檢測門限，當(dāng)所述相關(guān)性度量小于等于所述最優(yōu)檢測門限時(shí)，判定所述相 關(guān)性度量對應(yīng)的包絡(luò)組通過假目標(biāo)檢驗(yàn)；當(dāng)所述相關(guān)性度量大于所述最優(yōu)檢測門限時(shí)，判 定所述相關(guān)性度量對應(yīng)的包絡(luò)組未通過假目標(biāo)檢驗(yàn)，并將該包絡(luò)組對應(yīng)的兩個(gè)點(diǎn)目標(biāo)標(biāo)定 為假目標(biāo)；
[0015] 步驟8,剔除所述假目標(biāo)。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟1包括以下子步驟：
[0017] 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)；
[0018] lb)每個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)根據(jù)接收到的回波數(shù)據(jù)X，估計(jì)出每個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的噪聲功率of :
[0019] a2"=XHX
[0020] 其中，H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置。
[0021] 優(yōu)選地，所述步驟2包括以下子步驟：
[0022] 2a)采用以下公式對所述回波數(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):
[0023] )(〇 = X(() ? / (-〇
[0024] 其中，y(t)為匹配濾波后點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)，x(t)為回波數(shù)據(jù)，?為卷積符號，*表 示共軛；
[0025] 2b)采用以下公式對所述匹配濾波后點(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):
[0026]
[0027] 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)；
[0028] 2c)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，分別得到P個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)的復(fù)幅 度；
[0029] 2d)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,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:
[0030]
[0031] 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)檢測到的第Pi個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)的復(fù)幅度；4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。
[0032] 優(yōu)選地，所述步驟3包括以下子步驟：
[0033] 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)，并選取所述第i 個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)檢測到的第Pif點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)的復(fù)幅度4,;
[0034] 3b)根據(jù)所述第i個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)檢測到的第Pif點(diǎn)目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)的復(fù)幅度 <，通 過以下公式計(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C:
[0035]
[0036] 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。
[0037] 優(yōu)選地，所述步驟4包括以下子步驟：
[0038] 4a)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4,.進(jìn)行組合，構(gòu)成包絡(luò)組；
[0039] 4b)通過以下公式計(jì)算所述 < 和義構(gòu)成的包絡(luò)組的第一相關(guān)系數(shù)??
[0040]
[0041] 其中，H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置；
[0042] 4c)重復(fù)4b)至得到每個(gè)包絡(luò)組的第一相關(guān)系數(shù)；
[0043] 4d)根據(jù)每個(gè)包絡(luò)組的第一相關(guān)系數(shù)Aw,，通過以下公式選取其實(shí)部作為每個(gè)包 絡(luò)組對應(yīng)的相關(guān)性度量八. P,:
[0044]
[0045] 其中，real ()表示對取實(shí)部。
[0046] 優(yōu)選地，所述步驟5包括以下子步驟：
[0047] 5a)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節(jié)點(diǎn)雷達(dá)和第j個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)， 根據(jù)信號載頻第i節(jié)點(diǎn)雷達(dá)與第j個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)主波束間的夾角A 0 u，第i節(jié)點(diǎn)與第j 節(jié)點(diǎn)觀測下的目標(biāo)期望尺寸D#通過以下公式計(jì)算第二相關(guān)系數(shù)夂A* :
[0048]
[0049] 其中，c表示光速，JQ()表示第一類貝塞爾函數(shù)零階量，J2()表示第一類貝塞爾 函數(shù)二階量；
[0050] 5b)給定組網(wǎng)雷達(dá)的真實(shí)目標(biāo)誤判概率P1;
[0051] 5c)根據(jù)所述組網(wǎng)雷達(dá)的真實(shí)目標(biāo)誤判概率匕，通過以下公式計(jì)算相關(guān)度量的計(jì) 算檢測門限范圍:
[0052]
[0053]
[0054] 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，，為 第二相關(guān)系數(shù)，?分別為第i個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)和第j個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的噪聲功率。
[0055] 優(yōu)選地，所述步驟6包括以下子步驟：
[0056] 在所述檢測門限范圍內(nèi)搜索最優(yōu)檢測門限,搜索準(zhǔn)則為：
[0057]
[0058]
[0059] 其中，e為誤差門限，匕為真實(shí)目標(biāo)誤判概率。
[0060] 優(yōu)選地，所述步驟7包括以下子步驟：
[0061 ] 7a)將所述相關(guān)性度量a與所述最優(yōu)檢測門限.進(jìn)行比較；
[0062] 7b)當(dāng)時(shí)，判定所述相關(guān)性度量對應(yīng)的包絡(luò)組通過假目標(biāo)檢驗(yàn)；
[0063] 7c)當(dāng)~ 寸，判定所述相關(guān)性度量對應(yīng)的包絡(luò)組未通過假目標(biāo)檢驗(yàn)，并 將該包絡(luò)組對應(yīng)的兩個(gè)點(diǎn)目標(biāo)標(biāo)定為假目標(biāo)。
[0064] 優(yōu)選地，所述步驟8包括以下子步驟：
[0065] 8a)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)組對應(yīng)的相關(guān)性度量；
[0066] 8b)將所述相關(guān)性度量對應(yīng)的點(diǎn)目標(biāo)回波數(shù)據(jù)的復(fù)幅度置為零。
[0067] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0068] 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)立而干擾信號復(fù)包絡(luò)相關(guān)的特 點(diǎn)，通過步驟4對于同一點(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)性度量，由于真實(shí)目標(biāo)的回波相關(guān)系數(shù)比 較小，因此可以利用信號級融合處理，使得目標(biāo)的信息得到了較高的使用率，最終能夠更有 效的對抗欺騙式干擾。
[0069] 第二，本發(fā)明只用到信號包絡(luò)，未出現(xiàn)任何調(diào)制方式，因此能夠不依賴于欺騙式干 擾的信號調(diào)制方式，從而可以對不同欺騙式干擾方式產(chǎn)生的假目標(biāo)進(jìn)行有效鑒別。
[0070] 第三，本發(fā)明可用于網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)系統(tǒng)融合中心，通過對目標(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)有效對抗欺騙式干擾。
【附圖說明】
[0071] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一中一種目標(biāo)信號相關(guān)下信號級