CN104880692A - 一种反隐身雷达目标检测方法 - Google Patents

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陈之典
芮文刚
王宇航
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    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
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Abstract

本发明公开了一种反隐身雷达目标检测方法，在参考通道中采用标准的GPS接收机，接收到的信号经过上变频器变频到中频后，对其进行提纯处理，提纯后的信号经过鉴相器处理，作为参考信号；在雷达目标回波通道中，首先对接收到的信号进行放大和滤波，然后下变频到中频，去除GPS信号中携带的导航信息，进行直达波和杂波抑制，对抑制后的信号与参考信号进行匹配滤波，在匹配滤波器的输出端首先进行多普勒补偿，再对强目标旁瓣对微弱目标的遮蔽作用进行抑制，最后进行相干累积以及恒虚警处理；该目标检测方法，可以有效地抑制直达波干扰、多径干扰和杂波干扰，还可以有效地消除强目标回波旁瓣对微弱目标回波的遮蔽效应，适合实时处理。

Description

一种反隐身雷达目标检测方法
技术领域
本发明涉及雷达领域，具体是以GPS导航卫星为外辐射源的一种反隐身雷达目标检测方法。
背景技术
反隐身雷达是用于监测隐身飞行器的雷达。无源雷达就是反隐身雷达的重要组成部分，无源雷达是指雷达本身不发射电磁波信号而只用目标辐射电磁波信号(外辐射源)进行目标探测和跟踪的雷达，它具有良好的“四抗性能”并具有造价低、隐蔽性强、机动性高等优点。目标辐射的电磁信号可能是目标自身发射的信号，或者是第三方电磁波信号经目标反射后的电磁信号。因此，根据目标辐射信号源的类型，无源雷达可分为两类：一是利用目标自身辐射源的无源雷达，包括待观测的目标自身携带的辐射源，如雷达、通信、应答机、有源干扰和导航等电子设备；二是利用第三方发射信号经目标反射的信号的无源雷达，这类发射源包括地面广播电台、电视台、通信台站、直播电视卫星和卫星导航定位系统等。从雷达体制上讲，它的接收机和发出外辐射源的发射机是异地配置，因此它也属于双(多)基雷达。
基于GPS信号的无源雷达的核心技术是无源相干定位技术，其基本的思想是以外辐射源发射的直达波信号作为参考，检测分析目标反射辐射源发射的信号能量，估计出目标反射信号的到达方向、到达时间和多普勒频移等参数，从而实现对目标的定位和跟踪。由于GPS卫星信号属于全向连续波辐射，直达波信号很强，存在多径效应使得杂波较强，而且强目标的回波也会大大干扰微弱目标回波的探测，因此需要对接收到的非合作信号进行杂波抑制和信号处理才能探测到目标。目前的干扰信号抑制方法难以有效消除强目标回波旁瓣对微弱目标回波的遮蔽效应。
发明内容
本发明的目的在于提供一种反隐身雷达目标检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种反隐身雷达目标检测方法，在参考通道中采用标准的GPS接收机，接收到的信号经过上变频器变频到中频后，对其进行提纯处理，提纯后的信号经过鉴相器处理，作为参考信号；在雷达目标回波通道中，接收到的信号包括强、弱目标的回波信号、直达波干扰、多径干扰、杂波干扰和噪声，首先对接收到的信号进行放大和滤波，然后下变频到中频，去除GPS信号中携带的导航信息，利用LS-CLEAN方法进行直达波和杂波抑制，对抑制后的信号与参考信号进行匹配滤波，在匹配滤波器的输出端首先进行多普勒补偿，再对强目标旁瓣对微弱目标的遮蔽作用进行抑制，最后进行相干累积以及恒虚警处理。
作为本发明的进一步方案：利用LS-CLEAN进行微弱目标检测的过程如下：
(1)构造参考信号的时延阵Sref_d；
(2)构造参考信号的时延-多普勒阵Sref_df；
(3)构造数据阵A，将其列向量构成干扰子空间；
(4)构造投影矩阵P，将目标回波通道信号投影到与干扰子空间正交的子空间，达到进行直达波、多径、杂波干扰抑制的目的；
(5)将此时的矩阵作为初值赋给处理矩阵S，初始化迭代次数j＝0；
(6)j＝j+1，更新处理矩阵Sj+1＝Sj-mjCA；
(7)检测到的目标为Swtj(i)＝Swtj-1(i)+mjδ(i-delayi)；
(8)对剩余信号的能量进行判断，若其高于噪声电平，则到步骤6继续进行，否则循环结束，此时检测到所有的微弱目标。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该反隐身雷达目标检测方法，可以有效地抑制直达波干扰、多径干扰和杂波干扰，还可以有效地消除强目标回波旁瓣对微弱目标回波的遮蔽效应，适合实时处理。
附图说明
图1为反隐身雷达目标检测方法的示意图。
图2为反隐身雷达目标检测方法中利用LS-CLEAN方法进行微弱目标检测过程的流程框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1，一种反隐身雷达目标检测方法，在参考通道中采用标准的GPS接收机，接收到的信号经过上变频器变频到中频后，对其进行提纯处理，提纯后的信号经过鉴相器处理，作为参考信号；在雷达目标回波通道中，接收到的信号包括强、弱目标的回波信号、直达波干扰、多径干扰、杂波干扰和噪声，首先对接收到的信号进行放大和滤波，然后下变频到中频，去除GPS信号中携带的导航信息，利用LS-CLEAN方法进行直达波和杂波抑制，对抑制后的信号与参考信号进行匹配滤波，在匹配滤波器的输出端首先进行多普勒补偿，再对强目标旁瓣对微弱目标的遮蔽作用进行抑制，最后进行相干累积以及恒虚警处理。
图2为利用LS-CLEAN方法进行微弱目标检测过程的流程框图。
本发明利用LS-CLEAN进行微弱目标检测的过程如下：
(1)构造参考信号的时延阵Sref_d；
(2)构造参考信号的时延-多普勒阵Sref_df；
(3)构造数据阵A，将其列向量构成干扰子空间；
(4)构造投影矩阵P，将目标回波通道信号投影到与干扰子空间正交的子空间，达
到进行直达波、多径、杂波干扰抑制的目的；
(5)将此时的矩阵作为初值赋给处理矩阵S，初始化迭代次数j＝0；
(6)j＝j+1，更新处理矩阵Sj+1＝Sj-mjCA；
(7)检测到的目标为Swtj(i)＝Swtj-1(i)+mjδ(i-delayi)；
(8)对剩余信号的能量进行判断，若其高于噪声电平，则到步骤6继续进行，否则
循环结束，此时检测到所有的微弱目标。
所述反隐身雷达目标检测方法，可以有效地抑制直达波干扰、多径干扰和杂波干扰，还可以有效地消除强目标回波旁瓣对微弱目标回波的遮蔽效应，适合实时处理。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (2)

1.一种反隐身雷达目标检测方法，其特征在于，在参考通道中采用标准的GPS接收机，接收到的信号经过上变频器变频到中频后，对其进行提纯处理，提纯后的信号经过鉴相器处理，作为参考信号；在雷达目标回波通道中，接收到的信号包括强、弱目标的回波信号、直达波干扰、多径干扰、杂波干扰和噪声，首先对接收到的信号进行放大和滤波，然后下变频到中频，去除GPS信号中携带的导航信息，再进行直达波和杂波抑制，对抑制后的信号与参考信号进行匹配滤波，在匹配滤波器的输出端首先进行多普勒补偿，再对强目标旁瓣对微弱目标的遮蔽作用进行抑制，最后进行相干累积以及恒虚警处理。
2.根据权利要求1所述的反隐身雷达目标检测方法，其特征在于，利用LS-CLEAN进行微弱目标检测的过程如下：
(1)构造参考信号的时延阵Sref_d；
(2)构造参考信号的时延-多普勒阵Sref_df；
(3)构造数据阵A，将其列向量构成干扰子空间；
(4)构造投影矩阵P，将目标回波通道信号投影到与干扰子空间正交的子空间，达到进行直达波、多径、杂波干扰抑制的目的；
(5)将此时的矩阵作为初值赋给处理矩阵S，初始化迭代次数j＝0；
(6)j＝j+1，更新处理矩阵Sj+1＝Sj-mjCA；
(7)检测到的目标为swtj(i)＝swtj-1(i)+mjδ(i-delayi)；
(8)对剩余信号的能量进行判断，若其高于噪声电平，则到步骤6继续进行，否则循环结束，此时检测到所有的微弱目标。
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PB01 Publication
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