本發(fā)明屬于雷達(dá)信號(hào)處理，尤其是一種基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾與目標(biāo)檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)代電子戰(zhàn)場(chǎng)景中，雷達(dá)在戰(zhàn)場(chǎng)感知方面發(fā)揮的作用無可替代。隨著各種各種有源干擾技術(shù)的飛速發(fā)展，戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜，雷達(dá)面臨的干擾威脅也愈發(fā)嚴(yán)重。

2、基于數(shù)字射頻存儲(chǔ)（digital?radio?frequency?memory，drfm）設(shè)備的間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾（interrupted-sampling?repeater?jamming，isrj）通過對(duì)雷達(dá)發(fā)射脈沖進(jìn)行重復(fù)采樣轉(zhuǎn)發(fā)產(chǎn)生與發(fā)射脈沖高度相干且時(shí)延較低的干擾信號(hào)，從而產(chǎn)生大量電子假目標(biāo)淹沒真實(shí)目標(biāo)，并且可以通過靈巧噪聲調(diào)制的方式抬升回波噪底，達(dá)到壓制干擾效果。因此，間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾以其優(yōu)越的干擾性能和靈活多變的干擾方式成為現(xiàn)代電子戰(zhàn)中被廣泛使用的一種主瓣干擾樣式。

3、當(dāng)前對(duì)于主瓣間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾抑制或者間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾電子假目標(biāo)剔除方面的研究工作正在不斷推進(jìn)，大多數(shù)算法都依賴于對(duì)間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾工作參數(shù)的估計(jì)，或者需要時(shí)頻域等復(fù)雜變換域計(jì)算，部分使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)算法又依賴于高速運(yùn)算設(shè)備，實(shí)用難度較大。因此，有必要研究一種實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單且有效的間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾抑制算法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明針對(duì)脈沖體制雷達(dá)提出一種基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾與目標(biāo)檢測(cè)方法，解決主瓣間歇采用轉(zhuǎn)發(fā)干擾影響雷達(dá)目標(biāo)探測(cè)性能的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一方面，本發(fā)明提供一種基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法，包括：

4、獲取雷達(dá)回波信號(hào)，基于雷達(dá)回波信號(hào)以及設(shè)置的能量閾值，初步判斷有干擾信號(hào)區(qū)域與無干擾信號(hào)區(qū)域；

5、考慮在一個(gè)脈沖時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的回波幅度波動(dòng)，對(duì)初步判斷為無干擾信號(hào)區(qū)域的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行判斷，確定初步判斷為無干擾信號(hào)區(qū)域中的有干擾信號(hào)區(qū)域以及最終的無干擾信號(hào)區(qū)域；

6、基于先驗(yàn)噪聲能量重構(gòu)高斯白噪聲，將初步判斷有干擾信號(hào)區(qū)域以及初步判斷為無干擾信號(hào)區(qū)域中的有干擾信號(hào)區(qū)域均替換為高斯白噪聲，從而得到無干擾的雷達(dá)回波信號(hào)。

7、第二方面，本發(fā)明提供了一種目標(biāo)檢測(cè)方法，采用基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法，獲取無干擾的雷達(dá)回波信號(hào)，接下來基于無干擾的雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)。

8、優(yōu)選地，所述目標(biāo)檢測(cè)方法，包括：

9、采用基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法，獲取無干擾的雷達(dá)回波信號(hào)，并輸出所有判斷為有干擾信號(hào)區(qū)域的區(qū)間平均長(zhǎng)度和相鄰有干擾信號(hào)區(qū)域之間的間隔；

10、對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行匹配濾波，獲取距離一維像；

11、使用發(fā)射信號(hào)脈寬、干擾切片寬度和切片轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)對(duì)距離一維像上的峰值分布進(jìn)行估計(jì)，得到峰值間隔參數(shù)；

12、根據(jù)峰值間隔參數(shù)設(shè)定信號(hào)平滑窗長(zhǎng)和二次恒虛警率檢測(cè)參數(shù)；

13、基于信號(hào)平滑窗長(zhǎng)對(duì)距離一維像進(jìn)行信號(hào)平滑；

14、對(duì)平滑后的信號(hào)進(jìn)行二次恒虛警率檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行連續(xù)區(qū)間判斷，將每個(gè)連續(xù)區(qū)間對(duì)應(yīng)到距離一維像上，取每個(gè)連續(xù)區(qū)間內(nèi)距離一維像上的最大值點(diǎn)位置作為目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果。

15、另一方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法的步驟。

16、另一方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法的步驟。

17、另一方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上，并且包括計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令在由處理器運(yùn)行時(shí)使得計(jì)算機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)上述基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法的步驟。

18、另一方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)檢測(cè)方法的步驟。

19、另一方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)檢測(cè)方法的步驟。

20、另一方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上，并且包括計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令在由處理器運(yùn)行時(shí)使得計(jì)算機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)檢測(cè)方法的步驟。

21、本發(fā)明基于先驗(yàn)環(huán)境噪聲能量估計(jì)設(shè)定干擾判定幅度閾值，通過簡(jiǎn)單的閾值判斷初步區(qū)分有干擾信號(hào)區(qū)域與無干擾信號(hào)區(qū)域；考慮到接收信號(hào)在一個(gè)脈沖時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的幅度波動(dòng)，對(duì)無干擾信號(hào)區(qū)域的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行判斷，細(xì)化有無干擾信號(hào)區(qū)域的區(qū)分，減少由于信號(hào)幅度波動(dòng)產(chǎn)生的區(qū)間判定誤差；基于劃分完畢的有干擾區(qū)域長(zhǎng)度和間隔估計(jì)干擾切片寬度和切片轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)；基于先驗(yàn)噪聲能量重構(gòu)高斯白噪聲，將有干擾信號(hào)區(qū)域替換為噪聲，從而得到無干擾回波，接下來還包括針對(duì)被切割成多段的目標(biāo)回波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的二次恒虛警率檢測(cè)。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)效果，如下：

22、本發(fā)明提供一種基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法，利用強(qiáng)干擾信號(hào)在時(shí)域的幅度特征對(duì)干擾進(jìn)行剔除，從而得到無干擾的雷達(dá)回波信號(hào)。

23、在上述基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種目標(biāo)檢測(cè)方法，對(duì)于獲取得到的無干擾的雷達(dá)回波信號(hào)，再經(jīng)過信號(hào)平滑和可變參數(shù)cfar檢測(cè)結(jié)合的二次cfar策略排除由于目標(biāo)回波被切割帶來的目標(biāo)峰值分散問題，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)。

24、本發(fā)明的干擾信號(hào)剔除在時(shí)域進(jìn)行，無需進(jìn)行復(fù)雜變換域計(jì)算，僅涉及幅度數(shù)值判斷和區(qū)間判斷，運(yùn)算效率高，實(shí)時(shí)性與穩(wěn)定性強(qiáng)，易于工程化實(shí)現(xiàn)。

25、本發(fā)明采取信號(hào)平滑后進(jìn)行cfar檢測(cè)的二次cfar策略，解決時(shí)域干擾剔除后引起的目標(biāo)峰值分裂問題。本發(fā)明僅影響雷達(dá)接收的時(shí)域回波和距離一維像，可結(jié)合數(shù)據(jù)積累算法進(jìn)一步提升目標(biāo)信噪比，具有良好的實(shí)際應(yīng)用能力。

技術(shù)特征：

1.基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法，其特征在于，基于先驗(yàn)環(huán)境噪聲能量的一定倍率設(shè)定能量閾值，其中表示先驗(yàn)環(huán)境噪聲能量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法，其特征在于，初步判斷有干擾信號(hào)區(qū)域與無干擾信號(hào)區(qū)域，方法如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法，其特征在于，確定初步判斷為無干擾信號(hào)區(qū)域中的有干擾信號(hào)區(qū)域以及最終的無干擾信號(hào)區(qū)域，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法，其特征在于，根據(jù)雷達(dá)回波信號(hào)接收系統(tǒng)的采樣率和干擾切片寬度設(shè)定時(shí)間閾值，方法包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法，其特征在于，基于時(shí)間閾值對(duì)未過能量閾值區(qū)域中的每一個(gè)連續(xù)區(qū)間長(zhǎng)度進(jìn)行判斷，方法如下：

7.一種目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，使用發(fā)射信號(hào)脈寬、干擾切片寬度和切片轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)對(duì)距離一維像上的峰值分布進(jìn)行估計(jì)，得到峰值間隔參數(shù)，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)峰值間隔參數(shù)設(shè)定信號(hào)平滑窗長(zhǎng)和二次恒虛警率檢測(cè)參數(shù)，其中信號(hào)平滑窗長(zhǎng)與cfar檢測(cè)的保護(hù)窗長(zhǎng)設(shè)定如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種基于時(shí)域波形特征的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾與目標(biāo)檢測(cè)方法，包括：利用強(qiáng)干擾信號(hào)在時(shí)域的幅度特征對(duì)干擾進(jìn)行剔除，從而得到無干擾的雷達(dá)回波信號(hào)。對(duì)于獲取得到的無干擾的雷達(dá)回波信號(hào)，再經(jīng)過信號(hào)平滑和可變參數(shù)CFAR檢測(cè)結(jié)合的二次CFAR策略排除由于目標(biāo)回波被切割帶來的目標(biāo)峰值分散問題，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)。本發(fā)明干擾信號(hào)剔除在時(shí)域進(jìn)行，無需進(jìn)行復(fù)雜變換域計(jì)算，僅涉及幅度數(shù)值判斷和區(qū)間判斷，運(yùn)算效率高，實(shí)時(shí)性與穩(wěn)定性強(qiáng)，易于工程化實(shí)現(xiàn)；采取信號(hào)平滑后進(jìn)行CFAR檢測(cè)的二次CFAR策略，解決時(shí)域干擾剔除后引起的目標(biāo)峰值分裂問題。

技術(shù)研發(fā)人員：潘嘉蒙,劉佳,鮑慶龍,陳健,蘇漢寧,鄭曦楠,李純
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國人民解放軍國防科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15