CN111175694A - 基于副瓣对消系数的干扰源测向方法 - Google Patents

基于副瓣对消系数的干扰源测向方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111175694A
CN111175694A CN202010018356.3A CN202010018356A CN111175694A CN 111175694 A CN111175694 A CN 111175694A CN 202010018356 A CN202010018356 A CN 202010018356A CN 111175694 A CN111175694 A CN 111175694A
Authority
CN
China
Prior art keywords
side lobe
interference
lobe cancellation
radar
cancellation coefficient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010018356.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111175694B (zh
Inventor
毕井章
张楠
刘溶
宋青青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
724th Research Institute of CSIC
Original Assignee
724th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 724th Research Institute of CSIC filed Critical 724th Research Institute of CSIC
Priority to CN202010018356.3A priority Critical patent/CN111175694B/zh
Publication of CN111175694A publication Critical patent/CN111175694A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111175694B publication Critical patent/CN111175694B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/16—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived sequentially from receiving antennas or antenna systems having differently-oriented directivity characteristics or from an antenna system having periodically-varied orientation of directivity characteristic
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/021—Auxiliary means for detecting or identifying radar signals or the like, e.g. radar jamming signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/2813—Means providing a modification of the radiation pattern for cancelling noise, clutter or interfering signals, e.g. side lobe suppression, side lobe blanking, null-steering arrays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明提出了一种基于副瓣对消系数的干扰源测向方法，首先接收雷达副瓣对消模块计算得到的副瓣对消系数，计算每个波位副瓣对消系数模值和，建立副瓣对消系数模值和与干扰能量空间分布的映射，对干扰能量空间谱进行空域谱峰搜索，再对谱峰附近进行三次样条插值处理，得到更精确的干扰方位、仰角。

Description

基于副瓣对消系数的干扰源测向方法
技术领域
本发明涉及雷达抗干扰技术领域。
背景技术
现有的雷达干扰源测向方法主要有被动波束扫描比幅法、空间谱估计法等。被动扫描比幅法占用较多雷达时间资源，影响雷达探测其他威胁目标的能力；以MUSIC、ESPRIT算法为代表的空间谱估计方法计算量大，且只适用于阵列雷达。现代雷达一般采用了副瓣对消抗有源干扰，利用副瓣对消系数进行干扰源测向的方法可在不增加硬件及时间资源的条件下适用于不同体制的雷达。
本发明区别于传统雷达干扰源测向方法，只需利用雷达副瓣对消系数，无需额外的硬件资源，且计算量小，干扰源测向精度可达到小于1/10波束宽度，具有更好的工程实用性。
发明内容
本发明的目的是：提供一种简便、易行、实用的基于副瓣对消系数的干扰源测向方法。
实现本发明的解决方案是：接收来自副瓣对消模块的同时M波束分别对应的N个副瓣对消系数；对每个周期M个波束副瓣对消系数分别求模值和；依据副瓣对消系数与干扰入射方向关系，建立副瓣对消系数与干扰能量分布映射；建立大地坐标系下空域干扰能量分布谱；对空域能量分布进行谱峰搜索，得到干扰方向粗搜结果；在谱峰附近进行三次样条插值，得到精确的干扰入射方向。
其中建立副瓣对消系数与干扰分布谱映射并生成大地坐标系下干扰空间分布谱矩阵为：依据雷达N个副瓣对消系数模值和W＝abs(ω1)+abs(ω2)+…+abs(ωN)与干扰入射方向和波束指向角度差
Figure BDA0002359789760000011
成反比，雷达每个波位副瓣对消系数模值和可表示雷达波位的干扰能量强度；每个雷达扫描周期内对雷达同一波位不同周期的副瓣对消系数模值和做选大处理，得到每个波位干扰能量最大值；雷达完成一次空域扫描，得到雷达天线扫描空域的干扰能量空间谱分布，生成方位、仰角两维干扰空间谱矩阵。
本发明与现有技术相比，其显著优点为
1.不需额外增加测向天线等硬件资源；
2.不占用整机工作时间资源
3.计算量小，只需进行谱峰搜索。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1是本发明雷达主天线方向图与副瓣天线方向图的关系。其中1为主方向图主瓣，2为副瓣天线方向图，3为主方向图副瓣，θ3dB为主方向图 3dB宽。
图2是本发明基于副瓣对消系数干扰源测向方法流程图。
具体实施方式
本发明适用于雷达干扰测向，利用雷达副瓣对消模块计算得到的副瓣对消系数，将副瓣对消系数与其对应的雷达波束方位、仰角信息送至干扰源测向处理器；干扰源测向处理器利用干扰入射角度与波束指向角之差的模与副瓣对消系数的模值和成反比建立映射关系，生成大地坐标系下干扰能量空间分布谱矩阵，再进行谱峰搜索得到干扰方向，最后利用插值处理得到更精确的干扰源方向信息。
上述建立副瓣对消系数与干扰源到达角度分布谱映射并生成大地坐标系下干扰空间分布谱矩阵的基本流程是：接收来自副瓣对消模块计算得到的每个波束的副瓣对消系数，并计算每个波束的副瓣对消系数模值和；每个天线扫描周期内同一波位不同周期副瓣对消系数模值和选大，构建空域副瓣对消系数模值和矩阵；根据副瓣对消系数与干扰入射方向关系，将副瓣对消系数模值和空域分布映射为干扰空间谱分布。
实施例：
假定雷达方位、仰角波宽均为3.2°，干扰方向为方位30.2°、仰角9.8°。本发明流程为：
1.接收来自副瓣对消模块的同时M波束分别对应的N个复副瓣对消系数，其中：
第1波束的N个副瓣对消系数为：ω1,1,…,ω1,N，
第M波束的N个副瓣对消系数为：ωM,1,…,ωM,N；
2.对每个周期M个波束副瓣对消系数分别求模值和：
Wk＝abs(ωk,1)+abs(ωk,2)+…+abs(ωk,N)
其中1≤k≤M；
3.雷达副瓣对消系数模值和W与干扰入射方向和波束指向角度差成反比，干扰入射方向和波束指向角度差errJ为：
Figure BDA0002359789760000021
其中，θJ为干扰仰角，θ0为波束指向仰角，
Figure BDA0002359789760000022
为干扰方位，
Figure BDA0002359789760000023
为波束指向方位；干扰方向与波束指向越接近，雷达副瓣对消系数模值和W越大，则雷达每个波位副瓣对消系数模值和可表示雷达波位的干扰能量强度；据此将副瓣对消系数模值和的空间分布映射为干扰能量空间谱；
4.每个雷达扫描周期内对雷达同一波位不同周期的副瓣对消系数模值和做选大处理，得到每个波位干扰能量最大值，雷达完成一次空域扫描，得到雷达天线扫描空域的干扰能量空间谱分布；
5.得到干扰能量空间谱之后，进行方位向、仰角向两维谱峰搜索，为了提高谱峰搜索效率可设置门限，只对过门限区域进行谱峰搜索；搜索得到的谱峰位置即为干扰入射方向；
选用2个辅助通道，得到方位、仰角波位副瓣对消权值模值和如表1所示。
表1方位、仰角波位副瓣对消权值模值和
Figure BDA0002359789760000031
6.在谱峰搜索得到的每个谱峰附近分布进行方位向和仰角向三次样条插值，得到更精确的干扰入射方位、仰角信息。
三次样条差值后得到结果如下表2所示。
表2插值后副瓣对消权值模值和
Figure BDA0002359789760000032

Claims (2)

1.基于副瓣对消系数的干扰源测向方法，其特征在于：接收来自副瓣对消模块的同时M波束分别对应的N个副瓣对消系数；对每个周期M个波束副瓣对消系数分别求模值和；依据副瓣对消系数与干扰入射方向关系，建立副瓣对消系数与干扰能量分布映射；建立大地坐标系下空域干扰能量分布谱；对空域能量分布进行谱峰搜索，得到干扰方向粗搜结果；在谱峰附近进行三次样条插值，得到精确的干扰入射方向。
2.根据权利要求1所述的基于副瓣对消系数的干扰源测向方法，其特征在于：建立副瓣对消系数与干扰分布谱映射并生成大地坐标系下干扰空间分布谱矩阵为：依据雷达N个副瓣对消系数模值和W＝abs(ω1)+abs(ω2)+…+abs(ωN)与干扰入射方向和波束指向角度差
Figure FDA0002359789750000011
成反比，雷达每个波位副瓣对消系数模值和可表示雷达波位的干扰能量强度；每个雷达扫描周期内对雷达同一波位不同周期的副瓣对消系数模值和做选大处理，得到每个波位干扰能量最大值；雷达完成一次空域扫描，得到雷达天线扫描空域的干扰能量空间谱分布，生成方位、仰角两维干扰空间谱矩阵。
CN202010018356.3A 2020-01-08 2020-01-08 基于副瓣对消系数的干扰源测向方法 Active CN111175694B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010018356.3A CN111175694B (zh) 2020-01-08 2020-01-08 基于副瓣对消系数的干扰源测向方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010018356.3A CN111175694B (zh) 2020-01-08 2020-01-08 基于副瓣对消系数的干扰源测向方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111175694A true CN111175694A (zh) 2020-05-19
CN111175694B CN111175694B (zh) 2023-09-26

Family

ID=70624971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010018356.3A Active CN111175694B (zh) 2020-01-08 2020-01-08 基于副瓣对消系数的干扰源测向方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111175694B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112731308A (zh) * 2020-12-21 2021-04-30 北京机电工程研究所 一种自适应低频有源对消雷达隐身实现方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5361073A (en) * 1975-06-26 1994-11-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Determination of jammer range and azimuth by use of a coherent side lobe canceller system
CN107561511A (zh) * 2017-07-27 2018-01-09 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 一种基于副瓣对消的干扰抑制方法
CN108646238A (zh) * 2018-03-06 2018-10-12 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 一种基于副瓣对消系数映射的干扰源跟踪方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5361073A (en) * 1975-06-26 1994-11-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Determination of jammer range and azimuth by use of a coherent side lobe canceller system
CN107561511A (zh) * 2017-07-27 2018-01-09 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 一种基于副瓣对消的干扰抑制方法
CN108646238A (zh) * 2018-03-06 2018-10-12 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 一种基于副瓣对消系数映射的干扰源跟踪方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘鸣 等: "自适应旁瓣相消算法分析与仿真", 《雷达与对抗》 *
王宏哲: "炮位侦察雷达的干扰源定向技术", 《现代雷达》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112731308A (zh) * 2020-12-21 2021-04-30 北京机电工程研究所 一种自适应低频有源对消雷达隐身实现方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111175694B (zh) 2023-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104020469B (zh) 一种mimo雷达距离-角度二维超分辨率成像算法
CN111123192B (zh) 一种基于圆形阵列和虚拟扩展的二维doa定位方法
US9279884B2 (en) Method and device for estimating direction of arrival
CN104730491A (zh) 一种基于l型阵的虚拟阵列doa估计方法
CN106054123A (zh) 一种稀疏l阵及其二维doa估计方法
CN110673086A (zh) 一种基于数字阵列雷达的二维角度超分辨方法
Su et al. Adaptive beamforming for nonstationary HF interference cancellation in skywave over-the-horizon radar
CN109765521B (zh) 一种基于子阵划分的波束域成像方法
CN102288944A (zh) 基于地形匹配的数字阵列米波雷达超分辨测高方法
CN102608580B (zh) 数字阵列超低副瓣自适应数字波束形成方法
CN109188386B (zh) 基于改进二维esprit算法的mimo雷达高分辨率参数估计方法
JP5554018B2 (ja) 測角装置、モノパルス測角装置、モノパルスレーダ、マルチスタティックレーダ
CN109765529B (zh) 一种基于数字波束形成的毫米波雷达抗干扰方法及系统
CN110346752B (zh) 基于互质稀疏阵的无模糊测向方法
CN110018439A (zh) 一种和差波束与波束music相结合的测向方法
CN107064901A (zh) 一种舰载高频地波超视距雷达的目标方位估计方法
US4121209A (en) Two-axis motion compensation for AMTI
Huang et al. Frequency diverse array radar for target range-angle estimation
CN111175694B (zh) 基于副瓣对消系数的干扰源测向方法
CN109491009A (zh) 一种光纤组合阵及基于光纤组合阵的栅瓣抑制方法
CN114265058A (zh) Mimo雷达目标测角方法、装置、电子设备及存储介质
CN105319538A (zh) 基于辅助通道的空时自适应杂波抑制方法
Zhou et al. Research on interferometer direction finding technology based on digital beam forming
CN112083423B (zh) 一种多基地声源高精度定位方法
CN108845298B (zh) 基于杂波映射的自适应波束形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 210003 No. 346, Zhongshan North Road, Jiangsu, Nanjing

Applicant after: 724 Research Institute of China Shipbuilding Corp.

Address before: 210003 No. 346, Zhongshan North Road, Jiangsu, Nanjing

Applicant before: 724TH RESEARCH INSTITUTE OF CHINA SHIPBUILDING INDUSTRY Corp.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant