CN111175694B - 基于副瓣对消系数的干扰源测向方法 - Google Patents

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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：
其中，θJ为干扰仰角，θ0为波束指向仰角，为干扰方位，/>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
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

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；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；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：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，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；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；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：其中，θJ为干扰仰角，θ0为波束指向仰角，/>为干扰方位，/>为波束指向方位；利用雷达每个波位副瓣对消系数模值和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。
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