CN110082732A - 一种基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定系统及方法 - Google Patents

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陈泽礼
王建
马家宁
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Abstract

本发明公开了一种基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定系统及方法，其中，辐射源模块输出目标脉冲信号和同步到达的诱饵信号，它们具有相同的时频域信息，不同的俯仰角、方位角，并且同时到达于天馈模块；天馈模块接收同步到达的目标脉冲信号以及诱饵信号；多通道射频接收模块对多通道微波信号进行接收、滤波和下变频，得到目标辐射源以及诱饵信号混合的中频模拟信号；信号处理模块将中频模拟脉冲信号数字化为多个快拍信号，测量脉冲内每个快拍信号的通道间相位差信息，分别生成相位差协方差矩阵，通过扫谱计算每个快拍信号生成的角度得到测角结果，根据测角结果进行聚类并判断同步诱饵。

Description

一种基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定系统及方法
技术领域
本发明涉及同步诱饵判定技术领域，特别涉及一种基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定系统及方法。
背景技术
被动雷达探测目标信号时，与目标信号时频域信息相同的脉内同步到达诱饵信号，给被动雷达探测目标带来了影响。传统的谱估计测向方法，通道间脉内平均相位差形成一个协方差矩阵，脉冲内扫谱只得到一个角度，而无法分辨同步到达诱饵。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定方法，解决与信号同步到达的诱饵角度无法分辨的问题。
对此，本发明提出了一种基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定系统，其包括：辐射源模块、天馈模块、多通道射频接收模块、信号处理模块和电缆，所述天馈模块与多通道射频接收模块通过电缆进行连接，多通道射频接收模块与信号处理模块通过电缆进行连接；其中，辐射源模块输出目标脉冲信号和同步到达的诱饵信号，它们具有相同的时频域信息，不同的俯仰角、方位角，同时到达于天馈模块；天馈模块接收同步到达的目标脉冲信号以及诱饵信号；多通道射频接收模块对多通道微波信号进行接收、滤波和下变频，得到目标辐射源以及诱饵信号混合的中频模拟信号；信号处理模块将中频模拟脉冲信号数字化为多个快拍信号，测量脉冲内每个快拍信号的通道间相位差信息，分别生成相位差协方差矩阵，通过扫谱计算每个快拍信号生成的角度得到测角结果，根据测角结果进行聚类并判断同步诱饵。
本发明还提出一种基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定方法，所述方法包括：输出目标脉冲信号和同步到达的诱饵信号，它们具有相同的时频域信息，不同的俯仰角、方位角，并且同时到达于天馈模块；接收同步到达的目标脉冲信号以及诱饵信号；对多通道微波信号进行接收、滤波和下变频，得到目标辐射源以及诱饵信号混合的中频模拟信号；将中频模拟脉冲信号数字化为多个快拍信号，测量脉冲内每个快拍信号的通道间相位差信息，分别生成相位差协方差矩阵，通过扫谱计算每个快拍信号生成的角度得到测角结果，根据测角结果进行聚类并判断同步诱饵。
本发明基于脉内多次协方差矩阵分解计算角度，进行同步诱饵判定，该方法通过通道间单点相位差计算，形成多个协方差矩阵，运用谱估计测角算法得到多个角度，设置角度聚类门限，判断出目标信号以及同步到达诱饵，解决了传统脉内平均相位差形成一个协方差矩阵，脉冲内只得到一个角度，而无法识别同步到达诱饵的问题。
附图说明
图1是本发明的基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定方法所述各个模块位置关系示意图。
具体实施方式
以下结合附图1对本发明的具体实施方式做出详细说明。
本发明提出一种基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定系统，系统包括：辐射源模块、天馈模块、多通道射频接收模块、信号处理模块和电缆，所述天馈模块与多通道射频接收模块通过电缆进行连接，多通道射频接收模块与信号处理模块通过电缆进行连接。
辐射源模块输出目标脉冲信号和同步到达的诱饵信号，它们具有相同的时频域信息，不同的俯仰角、方位角，并且目标脉冲信号和诱饵信号同时到达于天馈模块。
天馈模块接收同步到达的目标脉冲信号以及诱饵信号。
多通道射频接收模块对多通道微波信号进行接收、滤波和下变频，得到目标辐射源以及诱饵信号混合的中频模拟信号；信号处理模块将中频模拟脉冲信号数字化为多个快拍信号，测量脉冲内每个快拍信号的通道间相位差信息，分别生成相位差协方差矩阵，通过扫谱计算每个快拍信号生成的角度得到测角结果，根据测角结果进行聚类并判断同步诱饵。
具体的，信号处理模块将每个通道的中频模拟信号数字化为多点数字信号，每个脉冲单通道数字信号点数即快拍数K为：K＝PW/(1/fs)/N，其中，PW为信号脉宽，fs为采样频率，N为信道化个数。多个通道间形成K个相位差向量以及K个协方差矩阵。利用谱估计测向方法，对K个协方差矩阵进行矩阵分解，并扫谱，解算出K个方位角、俯仰角为
并且，设定方位、俯仰角度判断门限分别为(-θ，θ)，解算出的K个方位角度进行聚类，方位角、俯仰角聚类圈范围分别为
根据聚类结果，分析K个信号点数是否在一个聚类圈内，如果不在，则可以证明诱饵信号的存在，并解出目标信号和诱饵信号的入射角度。
相应的，本发明还提出一种基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定方法，图1是本发明的基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定方法所述各个模块位置关系示意图。其具体步骤为：
第一步构建基于脉内多次协方差计算的测向系统
基于脉内多次协方差计算的测向系统，其包括：辐射源模块、天馈模块、多通道射频接收模块、信号处理模块和电缆。
所述天馈模块与多通道射频接收模块通过电缆进行连接，多通道射频接收模块与信号处理模块通过电缆进行连接。
辐射源模块的功能为：产生目标脉冲信号，产生与目标信号时频域相同同步到达而入射角度不同的诱饵信号。目标脉冲信号与诱饵信号同频同脉宽同重频。
天馈模块的功能为：接收同步到达的目标脉冲信号以及诱饵信号。
多通道射频接收模块的功能为：将接收到的多通道射频脉冲信号下变频为中频模拟脉冲信号。
信号处理模块的功能为：将中频模拟脉冲信号数字化为多个快拍信号，测量脉冲内每个快拍信号的通道间相位差信息，分别生成相位差协方差矩阵，通过扫谱计算每个快拍信号生成的角度。
第二步辐射源模块分别生成目标脉冲信号和诱饵信号
辐射源模块输出目标脉冲信号和同步到达的诱饵信号，设置使它们具有相同的时频域信息，不同的俯仰角、方位角，同时到达于天馈模块。
第三步天馈模块接收目标脉冲信号和诱饵信号
天馈模块接收同时到达的目标脉冲信号和诱饵信号。
第四步多通道射频接收模块处理接收的微波信号
多通道射频接收模块对多通道微波信号进行接收、滤波和下变频，得到目标辐射源以及诱饵信号混合的中频模拟信号。
第五步信号处理模块对脉冲信号进行扫谱测角
信号处理模块将每个通道的中频模拟信号数字化为多点数字信号，每个脉冲单通道数字信号点数即快拍数K为：K＝PW/(1/fs)/N，其中，PW为信号脉宽，fs为采样频率，N为信道化个数。通道间形成K个相位差向量以及K个协方差矩阵。利用谱估计测向方法，对K个协方差矩阵进行矩阵分解，并扫谱，解算出K个方位角、俯仰角为
第六步根据测角结果进行聚类并判断同步诱饵
设定方位、俯仰角度判断门限分别为(-θ，θ)，将第五步解算出的K个角度进行聚类，方位角、俯仰角聚类圈范围分别为
根据聚类结果，分析K个信号点数是否在一个聚类圈内，如果不在，则可以证明诱饵信号的存在，并解出目标信号和诱饵信号的入射角度。
至此，完成了基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定方法。
本发明基于脉内多次协方差矩阵分解计算角度，进行同步诱饵判定，该方法通过通道间单点相位差计算，形成多个协方差矩阵，运用谱估计测角算法得到多个角度，设置角度聚类门限，判断出目标信号以及同步到达诱饵，解决了传统脉内平均相位差形成一个协方差矩阵，脉冲内只得到一个角度，而无法识别同步到达诱饵的问题。

Claims (4)

1.一种基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定系统，其特征在于，其包括：辐射源模块、天馈模块、多通道射频接收模块、信号处理模块和电缆，所述天馈模块与多通道射频接收模块通过电缆进行连接，多通道射频接收模块与信号处理模块通过电缆进行连接；其中，
辐射源模块输出目标脉冲信号和诱饵信号，它们具有相同的时频域信息，不同的俯仰角、方位角，并且同时到达于天馈模块；
天馈模块接收同步到达的目标脉冲信号以及诱饵信号；
多通道射频接收模块对多通道微波信号进行接收、滤波和下变频，得到目标辐射源以及诱饵信号混合的中频模拟信号；信号处理模块将中频模拟脉冲信号数字化为多个快拍信号，测量脉冲内每个快拍信号的通道间相位差信息，分别生成相位差协方差矩阵，通过扫谱计算每个快拍信号生成的角度得到测角结果，根据测角结果进行聚类并判断同步诱饵。
2.根据权利要求1所述的基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定系统，其特征在于，信号处理模块将每个通道的中频模拟信号数字化为多点数字信号，每个脉冲单通道数字信号点数即快拍数K为：K＝PW/(1/fs)/N，其中，PW为信号脉宽，fs为采样频率，N为信道化个数；通道间形成K个相位差向量以及K个协方差矩阵；利用谱估计测向方法，对K个协方差矩阵进行矩阵分解，并扫谱，解算出K个方位角、俯仰角分别为并且，
设定方位角、俯仰角度判断门限分别为解算出的K个方位角度进行聚类，方位角、俯仰角聚类圈范围分别为
根据聚类结果，分析K个信号点数是否在一个聚类圈内，如果不在，则证明诱饵信号的存在，并解出目标信号和诱饵信号的入射角度。
3.一种基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定方法，其特征在于，其步骤为：
输出目标脉冲信号和同步到达的诱饵信号，它们具有相同的时频域信息，不同的俯仰角、方位角，并且同时到达于天馈模块；
接收同步到达的目标脉冲信号以及诱饵信号；
对多通道微波信号进行接收、滤波和下变频，得到目标辐射源以及诱饵信号混合的中频模拟信号；
将中频模拟脉冲信号数字化为多个快拍信号，测量脉冲内每个快拍信号的通道间相位差信息，分别生成相位差协方差矩阵，通过扫谱计算每个快拍信号生成的角度得到测角结果，根据测角结果进行聚类并判断同步诱饵。
4.根据权利要求3所述的基于脉内多次协方差计算的同步诱饵判定方法，其特征在于，将每个通道的中频模拟信号数字化为多点数字信号，每个脉冲单通道数字信号点数即快拍数K为：K＝PW/(1/fs)/N，其中，PW为信号脉宽，fs为采样频率，N为信道化个数；通道间形成K个相位差向量以及K个协方差矩阵；利用谱估计测向方法，对K个协方差矩阵进行矩阵分解，并扫谱，解算出K个方位角、俯仰角为并且，
设定方位、俯仰角度判断门限分别为解算出的K个方位角度进行聚类，方位角、俯仰角聚类圈范围分别为
根据聚类结果，分析K个信号点数是否在一个聚类圈内，如果不在，则证明诱饵信号的存在，并解出目标信号和诱饵信号的入射角度。
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