基于分数阶傅里叶域信道化的宽带线性调频信号多假目标干扰方法

摘要

本发明涉及基于分数阶傅里叶域信道化的宽带线性调频信号多假目标干扰方法，一种基于分数阶傅里叶域信道化，在脉内对宽带线性调频信号进行多假目标欺骗的干扰方法，属于电子干扰技术领域。本发明提出的基于分数阶傅里叶域信道化的宽带LFM信号多假目标干扰方法利用分数阶傅里叶变换对非平稳信号的能量聚焦性，可以将宽带线性调频信号均聚焦到一个信道内输出，保证了信号的完整性，很好地解决了宽带LFM信号在传统傅里叶域信道化中能量会溢出到两个或更多的信道中，造成信号的能量削弱和波形的失真；同时降低了DRFM系统的瞬时带宽要求。

主权项

基于分数阶傅里叶域信道化的宽带线性调频信号多假目标干扰方法，其特征在于：步骤一、根据雷达发射的线性调频信号x(n)的调频率μ选定分数阶傅里叶域的变换阶次p及分数阶傅里叶域相对于傅里叶域的逆时针旋转角度α，α＝pπ/2，构建分数阶傅里叶域滤波器组{h_k,p(n)}_{k＝0,1,…K‑1}；$h_{k,p}\left(n\right)=h_k\left(n\right)·e^{-j\frac{1}{2}\cot \left(\alpha \right){\left(n\Delta t\right)}^2}=h_0\left(n\right)e^{jk\frac{2\pi }{K}n}·e^{-j\frac{1}{2}\cot \left(\alpha \right){\left(n\Delta t\right)}^2}---\left(1\right)$其中为传统傅里叶域的带通滤波器组，为传统傅里叶域的高通滤波器；h_k(n)＝h₀(n)为传统傅里叶域的低通滤波器；K为信道数，K为2的幂次方；n为滤波器的点数；△t为采样间隔，△t＝1/f_s，f_s为采样频率；p＝‑2arccot(2πμ)/π；步骤二、开启干扰机的接收模块，对截获到的雷达信号x(n)进行间歇采样，采样波门函数为p(n)，其中：$p\left(n\right)=\underset{r=0}{\overset{+\infty }{\Sigma }}\underset{k^{\prime }=0}{\overset{N_1}{\Sigma }}\delta (n-k^{\prime }+{\mathrm{rN}}_2)---\left(2\right)$采样完成后关闭接收模块；采样得到的信号为s(n)$\begin{array}{c}s\left(n\right)=x\left(n\right)\times p\left(n\right)=x\left(n\right)\times \left[\underset{r=0}{\overset{+\infty }{\Sigma }}\underset{k^{\prime }=0}{\overset{N_1}{\Sigma }}\delta (n-k^{\prime }+{\mathrm{rN}}_2)\right]\\ =\underset{r=0}{\overset{+\infty }{\Sigma }}\underset{k^{\prime }=0}{\overset{N_1}{\Sigma }}x(k^{\prime }-{\mathrm{rN}}_2)\end{array}---\left(3\right)$其中，k'为离散点数，取值为0到N₁中的自然数；p(n)是宽度为N₁、重复间隔为N₂的周期方波序列，N2的取值范围为(1/B～T/2)f_s，B为雷达脉冲信号的带宽，T为雷达脉冲信号的重复周期，周期序列占空比为r为p(n)的循环周期数目；步骤三、用步骤一中得到的分数阶傅里叶域滤波器组{h_k,p(n)}_{k＝0,1,…K‑1}对步骤二中间歇采样得到的信号s(n)进行分数阶傅里叶域滤波并对每个子信道的输出进行M倍下抽取，M为抽取因子，得到分数阶傅里叶域信道化各个子信道的输出信号其中，表示p阶分数阶傅里叶域上的卷积，表示傅里叶域上的卷积；K＝F·M，F为比例因子，F取值为1或2；通常取F＝1，则K＝M；步骤四、利用自相关积累算法，对步骤三中的K个通道的输出信号进行信道检测，方法为：对每个信道的输出信号分别选取N个点做自相关积累，得到信号z_k,p(m)|_{k＝0,1...K‑1}其中，i为0至N‑1中的自然数；然后根据选定的门限TH，对K个信道进行门限判决，如果第k个信道的自相关积累z_k,p(m)的模值有连续D个点大于门限TH，则判决该信道有信号输出，并记下信道号k；否则，认为该信道没有信号输出；门限TH是根据TH＝μ₁+ξσ₁计算得到，其中ξ是由给定的恒虚警概率P_fa确定的门限系数，其中N为自相关积累的点数，σ²为噪声功率，由雷达干扰机接收端的带宽确定；步骤五、根据步骤四确定的信道号k，对分数阶傅里叶域信道化输出的信号进行M倍零值内插，得到信号y_k,p(m)：步骤六、对步骤五内插完成的信号y_k,p(m)进行幅度调制，调制系数为C，得到干扰信号J(m)：J(m)＝C·y_k,p(m)   (7)C大于或等于M；步骤七、将步骤六调制完成的信号J(m)经过高速数模转换器后转换成模拟干扰信号，开启干扰机发送模块，发送模块将干扰信号通过发射天线转发出去；步骤八、转发完成后关闭发送模块并同时开启接收模块，转到步骤二，对下一个雷达发射脉冲信号进行后续步骤处理，直到不再接收到雷达脉冲信号。