随机捷变极化有源假目标的鉴别方法

摘要

本发明提供一种随机捷变极化有源假目标的鉴别方法。技术方案是：雷达包括H极化发射通道和V极化发射通道，两个通道的发射信号均由M个无缝连接的子脉冲构成；H通道、V通道接收信号经过同步接收后，首先按照子脉冲波形进行匹配滤波，对其输出信号采用M点滑窗方法实现非相参积累，进而采用恒虚警检测方法实现目标检测，对检测出的采样位置提取目标极化特征后，利用该特征进行真、假目标属性的鉴别。本发明的技术效果是有源假目标鉴别能力强，并且功率利用率高。

主权项

一种基于相位分集准同时变极化体制的随机捷变极化假目标鉴别方法，其特征在于：雷达采用正交双极化天线，设为H极化、V极化，雷达的H极化通道、V极化通道同时发射、同时接收信号；H极化通道、V极化通道发射信号均由M个紧密连接的子脉冲构成，子脉冲的波形均为s(t)、宽度均为Δt，M为子脉冲个数且大于2；H极化通道、V极化通道发射信号在每个子脉冲上的相对相位差为m为子脉冲序号，m＝1,…,M；综上，H极化通道、V极化通道发射信号的合成矢量的表达式为：其中分别表示H极化和V极化发射矢量；本发明的信号处理过程包括以下五个步骤：第一步，信号同步接收：雷达接收的中频信号经过同步采样，得到两个极化通道的复信号数据序列x_H(n)、x_V(n)，n＝1,…,N，N为一个脉冲周期内的采样点数；第二步，子脉冲匹配滤波：依据下式分别计算H极化通道、V极化通道匹配滤波输出信号y_H(n)、y_V(n)：y_H(n)＝IFFT[FFT[x_H(n)]·U(n)]y_V(n)＝IFFT[FFT[x_V(n)]·U(n)]上式中，FFT[]表示信号的傅里叶变换，IFFT[]表示信号的傅里叶反变换；U(n)是对子脉冲信号s(t)的基准波形进行N点傅里叶变换得到的频谱；第三步，滑窗积累与检测：对y_H(n)、y_V(n)进行滑窗积累，得到信号z(n)的过程如下：$z\left(n\right)=\underset{m=0}{\overset{M-1}{\Sigma }}\left\{\right|y_H(n+m·\Delta N)|+|y_{V,m}(n+m·\Delta N)\left|\right\},n=1,...,N-\Delta N·(M-1)$其中，ΔN为子脉冲对应的采样点数；利用恒虚警检测对信号z(n)进行目标检测，设共得到K个目标，第k个目标对应的位置为T_k，k＝1,…,K；第四步，极化特征提取：利用下式计算第k个目标第m个子脉冲回波的极化比ρ_m(T_k)：R_m(T_k)＝real[ρ_m(T_k)]，I_m(T_k)＝imag[ρ_m(T_k)]，其中，real[·]为取实部，imag[·]为取虚部；对第k个目标，计算均值${\bar{R}}_k=\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}{R}_m\left(T_k\right),{\bar{I}}_k=\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}{I}_m\left(T_k\right)$利用下式计算第k个目标对应的鉴别特征量和$d_{R-k}\left(m\right)=|R_m\left(T_k\right)-{\bar{R}}_k|,d_{I-k}\left(m\right)=|I_m\left(T_k\right)-{\bar{I}}_k|$第五步，极化特征鉴别：由下式给出鉴别门限D：$D=\eta ·\sqrt{\frac{{{\mathrm{M\sigma }}_V}^2}{\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}|y_H(T_k+(m-1)*\Delta N){|}^2}}$其中，σ_V²为V通道接收噪声功率，通过对匹配滤波后纯噪声数据的方差估计得到；η根据实际要求确定；根据门限D对第k个目标进行鉴别：当鉴别特征量{d_R‑k(m)}和{d_I‑k(m)}均小于门限D时，判定第k个目标为有源假目标；当鉴别特征量{d_R‑k(m)}或{d_I‑k(m)}中存在大于门限D的情况，判定第k个目标为真实雷达目标。