一种全极化有源假目标的鉴别方法

摘要

本发明提供一种基于频率分集体制的全极化有源假目标鉴别方法。技术方案包括：雷达的H通道、V通道接收的信号经过同步采样后，首先通过数字变频滤波分离出2M个子脉冲回波信号，然后经过匹配滤波后输出2M路数据，进一步进行非相参积累和目标检测，进而，对每个检测结果提取其极化特征并进行真、假目标属性的鉴别。本发明基于频率分集体制，通过发射多频信号，利用雷达目标极化散射特性敏感于激励频率的重要特点，能够实现对雷达目标与全极化有源假目标干扰的有效区分和鉴别。

主权项

一种基于频率分集体制的全极化有源假目标鉴别方法，其特征在于：雷达采用正交双极化接收天线，H极化通道、V极化通道同时接收信号，H极化通道是指水平极化通道，V极化通道是指垂直极化通道；雷达发射极化方式固定，发射波形由M个时域完全重叠的子脉冲波形构成，子脉冲波形均为s(t)、宽度均为Δt，子脉冲载频分别为f_m＝f₀+(m‑1)·Δf，Δf为频率间隔，m为子脉冲序号，m＝1,…,M，Δf、M由所关心雷达目标的频域散射特性确定；雷达信号处理过程包括以下步骤：第一步，多频信号同步接收：雷达采用正交双极化方式、以大于M·Δf的瞬时带宽接收信号，经过同步采样后，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为一个脉冲重复周期内的采样点数；第二步，数字变频滤波：将x_H(n)、x_V(n)输入数字变频滤波器组，输出M个零中频复信号数据序列x_H,m(n)、x_V,m(n)；数字变频滤波器组中，各变频滤波器的混频频率、滤波器中心频率依次相差Δf；第三步，匹配滤波：依据下式计算第m个子脉冲的匹配滤波输出信号y_H,m(n)和y_V,m(n)：y_V,m(n)＝IFFT[FFT[x_V,m(n)]·U(ω)]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(ω)通过对s(t)进行补零FFT得到，补零FFT点数为N；第四步，非相参积累与检测：对y_H,m(n)和y_V,m(n)进行非相参积累，得到合成包络信号z(n)：$z\left(n\right)=\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}\left\{\right|y_{H,m}\left(n\right)|+|y_{V,m}\left(n\right)\left|\right\}$利用恒虚警检测方法对z(n)进行目标检测，设得到K个目标，第k个目标对应的位置为T_k，k＝1,…,K；第五步，极化特征提取：对第k个目标，利用下式计算其第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$d_{R-k}\left(m\right)=|R_m\left(T_k\right)-{\bar{R}}_k|,d_{I-k}\left(m\right)=|I_m\left(T_k\right)-{\bar{I}}_k|$第六步，极化特征鉴别：首先确定鉴别门限；鉴别门限D由下式给出：$D=\eta ·\sqrt{\frac{{{\mathrm{M\sigma }}_v}^2}{\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}{\left|y_{H,m}\left(T_k\right)\right|}^2}}$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；其次，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，则判定第k个目标为真实雷达目标。