CN113093125A - 雷达的干扰源定位方法、系统及信号处理设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种雷达的干扰源定位方法、系统及信号处理设备、存储介质,该方法包括:针对雷达的每个工作频点,获取目标区域中各个方位的回波信号;根据目标区域中每个方位的回波信号确定所述每个方位的干扰噪声强度,当所述干扰噪声强度大于预设的干扰噪声强度阈值时,将该干扰噪声强度所对应的方位确定为干扰源的方位;在干扰源的方位上,确定与多个不同俯仰角相对应的多个干扰噪声强度,按照俯仰角的高低进行排序,根据排序结果确定出最大干扰噪声强度以及与所述最大干扰噪声强度相邻的其他干扰噪声强度,并确定干扰源的俯仰角;确定出雷达当前工作频点的干扰源的位置。能够实时计算出干扰源的方位和俯仰角,从而准确定位干扰源的位置。
Description
技术领域
本发明涉及雷达的干扰源定位技术领域,尤其涉及一种雷达的干扰源定位方 法、系统及信号处理设备、存储介质。
背景技术
雷达在工作时,如果受到稳定持续的干扰源干扰,雷达的探测效果将大大减 弱。俯仰相控阵雷达通常在方位上进行360度机械扫描,在俯仰上使用相控阵进 行扫描,由于俯仰波束在一定的角度内进行扫描,工作时可能接收到较强的干扰 信号,因此必须采取一定的抗干扰措施。但是,采取抗干扰措施的前提是能够准 确测定干扰源的位置。
现有的雷达干扰定向主要采用等波束测角法,即在设定的俯仰角上,利用发 射的左右干扰测定波束来完成干扰测定,缺点是在进行干扰测定时,雷达无法正 常扫描目标。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种雷达的干扰源定位方法、系统及信号处理设备、 存储介质,以实时定位干扰源。
第一方面,本申请提供一种雷达的干扰源定位方法,包括以下步骤:针对雷 达的每个工作频点,获取目标区域中各个方位的回波信号;根据目标区域中每个 方位的回波信号确定所述每个方位的干扰噪声强度,将所述干扰噪声强度与预设 的干扰噪声强度阈值进行比较,当所述干扰噪声强度大于预设的干扰噪声强度阈 值时,将该干扰噪声强度所对应的方位确定为干扰源的方位;在干扰源的方位上, 确定与多个不同俯仰角相对应的多个干扰噪声强度,并将与多个不同俯仰角相对 应的多个干扰噪声强度按照俯仰角的高低进行排序,根据排序结果确定出最大干 扰噪声强度以及与所述最大干扰噪声强度相邻的其他干扰噪声强度,并根据所述 最大干扰噪声强度和与其相邻的其他干扰噪声强度确定干扰源的俯仰角,其中, 多个不同俯仰角与多个干扰噪声强度一一对应;根据干扰源的方位和俯仰角在目 标区域中确定出雷达当前工作频点的干扰源的位置。
在一个实施例中,根据目标区域中每个方位的回波信号确定所述每个方位的 干扰噪声强度,包括:根据目标区域中每个方位的回波信号,利用动目标检测的 方法,确定每个方位中动目标的多普勒速度维与距离的二维矩阵;根据所述二维 矩阵确定所述每个方位的干扰噪声强度。
在一个实施例中,根据所述二维矩阵确定所述每个方位的干扰噪声强度,包 括:利用下式确定所述每个方位的干扰噪声强度:
其中,θ表示方位角,i表示第i个多普勒通道,N表示积累点数,k表示第 k个距离门,L表示距离门总个数,|Mi,k|表示所述二维矩阵中单个点的干扰噪声 强度值。
在一个实施例中,根据所述最大干扰噪声强度和与其相邻的其他干扰噪声强 度确定干扰源的俯仰角,包括:确定所述最大干扰噪声强度与其俯仰角的乘积和 所述其他干扰噪声强度与其俯仰角的乘积之间的第一和值;确定最大干扰噪声强 度和所述其他干扰噪声强度之间的第二和值;根据所述第一和值与所述第二和值 的商确定干扰源的俯仰角。
在一个实施例中,根据所述最大干扰噪声强度和与其相邻的其他干扰噪声强 度确定干扰源的俯仰角,包括:
当所述最大干扰噪声强度的俯仰角为最低俯仰角时,利用下式确定干扰源的 俯仰角:
其中,δ表示干扰源的俯仰角,Q0表示最低俯仰角所对应的最大干扰噪声强 度,Q1表示所述排序结果中与第0个俯仰角相邻的第1个俯仰角所对应的干扰噪 声强度,β0表示最低俯仰角,β1表示所述排序结果中与第0个俯仰角相邻的第1 个俯仰角;
当所述最大干扰噪声强度的俯仰角为最高俯仰角时,利用下式确定干扰源的 俯仰角:
其中,δ表示干扰源的俯仰角,QP-1表示最高俯仰角所对应的最大干扰噪声 强度,QP-2表示所述排序结果中与第P-1个俯仰角相邻的第P-2个俯仰角所对应 的干扰噪声强度,βP-1表示最高俯仰角,βP-2表示所述排序结果中与第P-1个俯 仰角相邻的第P-2个俯仰角;
当所述最大干扰噪声强度的俯仰角既不是最低俯仰角也不是最高俯仰角时, 利用下式确定干扰源的俯仰角:
其中,δ表示干扰源的俯仰角,Qj表示所述排序结果中第j个俯仰角所对应 的最大干扰噪声强度,βj表示所述排序结果中的第j个俯仰角,j为正整数, j=0,1,2,…,P-1。
在一个实施例中,在获取目标区域中各个方位的回波信号之前,所述方法还 包括步骤:将目标区域划分为若干个方位,其中,根据雷达的方位波束宽度确定 每个方位的角度范围。
在一个实施例中,当所述干扰噪声强度小于或等于预设的干扰噪声强度阈值 时,利用恒虚警检测的方法检测目标点迹。
第二方面,本申请提供一种信号处理设备,包括处理器和存储器,所述存储 器中存储有程序代码,当所述程序代码被所述处理器执行时,实现如上文所述的 雷达的干扰源定位方法的步骤。
第三方面,本申请提供一种雷达的干扰源定位系统,包括:控制设备,用于 发出开始或停止对目标区域进行扫描的控制指令;信号发射装置,用于基于所述 控制设备发出的开始对目标区域进行扫描的控制指令,根据如上文所述的信号处 理设备的工作时序,发射射频信号;信号接收装置,用于接收目标区域中各个方 位的回波信号;如上文所述的信号处理设备,用于基于所述控制设备发出的开始 对目标区域进行扫描的控制指令,根据所述信号接收装置接收的目标区域中各个 方位的回波信号,执行如上文所述方法的步骤,以确定雷达当前工作频点的干扰 源的方位和俯仰角,并将所述干扰源的方位和俯仰角反馈给所述控制设备。
在一个实施例中,所述信号发射装置包括:频综组件,用于基于所述控制设 备发出的开始对目标区域进行扫描的控制指令,根据如上文所述的信号处理设备 的工作时序,产生发射激励信号;发射组件,用于对所述频综组件产生的发射激 励信号进行放大和滤波处理,生成射频信号;发射天线,用于将所述发射组件生 成的射频信号辐射出去。
在一个实施例中,所述信号接收装置包括:接收天线,用于接收目标区域中 各个方位的原始回波信号;接收组件,用于通过对所述接收天线接收的所述原始 回波信号进行变频和滤波处理,从而降低所述原始回波信号的频率,以生成目标 区域中各个方位的回波信号。
第四方面,本申请提供一种存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序 被处理器执行时,实现如上文所述的雷达的干扰源定位方法的步骤。
本发明提出雷达的干扰源的定位方法,能够持续动态地计算当前雷达是否受 到干扰源的干扰,并且在雷达受到干扰源的干扰时,能够实时计算出干扰源的方 位和俯仰角,从而准确定位干扰源的位置。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明 的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定,在附 图中:
图1为根据本申请一示例性实施方式的雷达的干扰源定位方法的流程图;
图2为根据本申请一示例性实施方式的目标区域的划分示意图;
图3为根据本申请一示例性实施方式的雷达的俯仰发射波束的示意图;
图4为根据本申请一示例性实施方式的雷达的俯仰接收波束的示意图;
图5为根据本申请一具体实施例的雷达的干扰源定位方法的流程图;
图6为根据本申请一具体实施例的利用动目标检测生成二维矩阵的方法示意 图;
图7为根据本申请一具体实施例的雷达的干扰源定位系统的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可 以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
本实施例提供一种雷达的干扰源定位方法,图1为根据本申请一示例性实施 方式的雷达的干扰源定位方法的流程图。如图1所示,该方法包括以下步骤:
S100:针对雷达的每个工作频点,获取目标区域中各个方位的回波信号。
每部雷达工作时发射的电磁波都有相应的频率范围,一部雷达通常可以发射 几种不同频率的电磁波,雷达工作时的这几种频率就称为频点。
在获取目标区域中各个方位的回波信号之前,所述方法还可以包括步骤:将 目标区域划分为若干个方位,其中,根据雷达的方位波束宽度确定每个方位的角 度范围。
如图2所示,例如,可以将目标区域划分为若干个方位单元,每个方位单元 代表一个方位,每个方位单元的大小可以与方位波束宽度的大小大致相同,从而 有利于实现较高的干扰源方位测定准确度。
S200:根据目标区域中每个方位的回波信号确定所述每个方位的干扰噪声强 度,将所述干扰噪声强度与预设的干扰噪声强度阈值进行比较,当所述干扰噪声 强度大于预设的干扰噪声强度阈值时,将该干扰噪声强度所对应的方位确定为干 扰源的方位。
其中,根据目标区域中每个方位的回波信号确定所述每个方位的干扰噪声强 度,可以包括:首先,根据目标区域中每个方位的回波信号,利用动目标检测的 方法,确定每个方位中动目标的多普勒速度维与距离的二维矩阵;然后,根据所 述二维矩阵确定所述每个方位的干扰噪声强度。
具体的,可以利用下式确定所述每个方位的干扰噪声强度:
其中,θ表示方位角,i表示第i个多普勒通道,N表示积累点数,k表示第 k个距离门,L表示距离门总个数,|Mi,k|表示所述二维矩阵中单个点的干扰噪声 强度值。
另外,当所述干扰噪声强度小于或等于预设的干扰噪声强度阈值时,可以利 用恒虚警检测的方法检测目标点迹。
在这里,预设的干扰噪声强度阈值可以通过测定正常无干扰情况下的噪声强 度来进行设定,也可以根据经验进行设定。
S300:在干扰源的方位上,确定与多个不同俯仰角相对应的多个干扰噪声强 度,并将与多个不同俯仰角相对应的多个干扰噪声强度按照俯仰角的高低进行排 序,根据排序结果确定出最大干扰噪声强度以及与所述最大干扰噪声强度相邻的 其他干扰噪声强度,并根据所述最大干扰噪声强度和与其相邻的其他干扰噪声强 度确定干扰源的俯仰角。其中,多个不同俯仰角与多个干扰噪声强度一一对应。
如图3所示,为雷达在俯仰上的发射波束,可以看出具有较宽的波束宽度。 如图4所示,为雷达在俯仰上的接收波束,雷达在俯仰上具有多个接收波束。相 对于俯仰上的发射波束而言,接收波束则具有较窄的波束宽度。
其中,根据所述最大干扰噪声强度和与其相邻的其他干扰噪声强度确定干扰 源的俯仰角,可以包括:首先,确定所述最大干扰噪声强度与其俯仰角的乘积和 所述其他干扰噪声强度与其俯仰角的乘积之间的第一和值;其次,确定最大干扰 噪声强度和所述其他干扰噪声强度之间的第二和值;最后,根据所述第一和值与 所述第二和值的商确定干扰源的俯仰角。
具体的,当所述最大干扰噪声强度的俯仰角为最低俯仰角时,利用下式确定 干扰源的俯仰角:
其中,δ表示干扰源的俯仰角,Q0表示最低俯仰角所对应的最大干扰噪声强 度,Q1表示所述排序结果中与第0个俯仰角相邻的第1个俯仰角所对应的干扰噪 声强度,β0表示最低俯仰角,β1表示所述排序结果中与第0个俯仰角相邻的第1 个俯仰角;
当所述最大干扰噪声强度的俯仰角为最高俯仰角时,利用下式确定干扰源的 俯仰角:
其中,δ表示干扰源的俯仰角,QP-1表示最高俯仰角所对应的最大干扰噪声 强度,QP-2表示所述排序结果中与第P-1个俯仰角相邻的第P-2个俯仰角所对应 的干扰噪声强度,βP-1表示最高俯仰角,βP-2表示所述排序结果中与第P-1个俯 仰角相邻的第P-2个俯仰角;
当所述最大干扰噪声强度的俯仰角既不是最低俯仰角也不是最高俯仰角时, 利用下式确定干扰源的俯仰角:
其中,δ表示干扰源的俯仰角,Qj表示所述排序结果中第j个俯仰角所对应 的最大干扰噪声强度,βj表示所述排序结果中的第j个俯仰角,j为正整数, j=0,1,2,…,P-1。
S400:根据干扰源的方位和俯仰角在目标区域中确定出雷达当前工作频点的 干扰源的位置。
在确定出雷达当前工作频点的干扰源的位置之后,可以继续测定雷达的下一 个工作频点的干扰源的位置,直至遍历雷达所有的工作频点。
本发明提出雷达的干扰源的定位方法,能够持续动态地计算当前雷达是否受 到干扰源的干扰,并且在雷达受到干扰源的干扰时,能够实时计算出干扰源的方 位和俯仰角,从而准确定位干扰源的位置。
实施例二
本实施例提供一种雷达的干扰源定位方法的具体实施例,如图5所示为根据 本申请一具体实施例的雷达的干扰源定位方法的流程图。
俯仰相控阵脉冲多普勒雷达在方位上采用360机械扫描,俯仰上采用宽波束 发射,接收上采用数字波束形成多个窄接收波束。
首先,将雷达探测范围划分成若干个方位单元,方位单元个数可以根据雷达 的方位波束宽度确定,在俯仰上根据雷达俯仰波束覆盖角度确定。
其次,由于一部雷达通常有多个工作频点,可能存在有些频点受到干扰,而 有些频点没有受到干扰或干扰较小的情况,因此需要对雷达工作的所有频点进行 遍历,分别测定针对雷达的每个工作频点的干扰源的方位和俯仰角。
1)干扰源的方位
在脉冲多普勒雷达中,信号处理可以使用MTD(Moving Targets Detection, 动目标检测)完成动目标检测运算,经过MTD处理后,形成一个多普勒频率与 距离的二维矩阵。
脉冲多普勒雷达可以在时间上发送连续的多普勒脉冲串,具体的生成二维矩 阵的方法可以如图6所示。如果雷达PRI(Pulse Repetition Interval,脉冲重复周 期)为T1,雷达的积累周期为128,雷达波长为L,则雷达的速度分辨率为 L/(2*T1*128),即经过图6中所述的FFT(Fast Fourier Transform,快速傅里叶变 换)后,每一行对应一个速度,其中前64行对应的速度分别为L/(2*T1*128)*(行 数-1),后64行对应的速度分别为L/(2*T1*128)*(行数-128),因此上述矩阵 中的每个点均有二维特征,一维表示速度维,另一维表示距离维。
动目标检测MTD的结果实际上就是上述经过FFT后的二维矩阵,上述FFT 变换后的矩阵中每一点为复数,需要对每一点求出模值,即(实部*实部)+(虚部* 虚部),从而得到一个与上述矩阵大小一致的模值矩阵。而CFAR(Constant False-Alarm Rate,恒虚警检测)实际上就是对这个模值进行处理来确定出目标点 迹。
在没有干扰的情况下可以通过恒虚警检测(CFAR)来确定目标点迹。恒虚警检 测通常ML-CFAR(Mean level Constant False-Alarm Rate,均值类恒虚警算法)方 法,ML-CFAR是根据二维矩阵中待检测点周围的点来计算一个门限,再将待检 测点与该门限进行比较,从而确定出目标点迹。当雷达没有受到外部干扰时,此 时的门限主要取决于雷达接收机的噪声,当有外部干扰存在时,此时的门限则主 要取决于接收机收到的外部噪声。因此,如果外部噪声太强,雷达检测目标的能 力将大大下降甚至无法检测到有效目标。
根据实验分析,可以通过检测MTD后的干扰噪声强度来判断是否存在外部 干扰。
干扰噪声强度的计算可以利用如下表达式:
其中,θ表示方位角,i表示第i个多普勒通道,N表示积累点数,k表示第 k个距离门,L表示距离门总个数,|Mi,k|表示所述二维矩阵中单个点的干扰噪声 强度值。
当Qθ>Ω时,其中Ω表示预设的干扰噪声强度门限,则表明在当前方位上存 在干扰源。
当Qθ≤Ω时,则表明在当前方位上不存在干扰源。
2)干扰源的俯仰角判定
雷达在俯仰上通常为宽波束发射,因此当雷达在方位上进行扫描时,干扰源 始终位于雷达的波束范围内。
在接收上雷达有多个相对较窄的俯仰接收波束,由于雷达在各个俯仰接收波 束上接收到的噪声强度不同,因此,在确定出雷达在当前工作频点的干扰源的放 位置后,可以通过比较在干扰源存在方位上各个接收波束的噪声强度来计算出干 扰源的俯仰角。
可以将雷达的接收波束从低到高依次标记为0到P-1,其中0表示俯仰角最 低的波束,P-1表示俯仰角最高的波束。Qj表示当前波束的噪声强度,其中,j为 正整数,j=0,1,2,…,P-1。βj分别表示接收波束0到P-1的俯仰角。
实时计算干扰源方位上各个俯仰接收波束的干扰噪声强度,首先确定出最强 的干扰噪声强度Qj及其俯仰角βj,再根据最强的干扰噪声强度的波束及其邻近波 束通过以下表达式可以计算出干扰源的俯仰角,该种计算方法可以提高干扰源俯 仰角的测角精度:
其中,δ表示干扰源的俯仰角,Q0表示最低俯仰角所对应的最大干扰噪声强 度,Q1表示所述排序结果中与第0个俯仰角相邻的第1个俯仰角所对应的干扰噪 声强度,β0表示最低俯仰角,β1表示所述排序结果中与第0个俯仰角相邻的第1 个俯仰角;
其中,δ表示干扰源的俯仰角,QP-1表示最高俯仰角所对应的最大干扰噪声 强度,QP-2表示所述排序结果中与第P-1个俯仰角相邻的第P-2个俯仰角所对应 的干扰噪声强度,βP-1表示最高俯仰角,βP-2表示所述排序结果中与第P-1个俯 仰角相邻的第P-2个俯仰角;
其中,δ表示干扰源的俯仰角,Qj表示所述排序结果中第j个俯仰角所对应 的最大干扰噪声强度,βj表示所述排序结果中的第j个俯仰角,j为正整数, j=0,1,2,…,P-1。
实施例三
本实施例提供一种信号处理设备,包括处理器和存储器,所述存储器中存储 有程序代码,当所述程序代码被所述处理器执行时,实现如上文所述的雷达的干 扰源定位方法的步骤。
实施例四
本实施例提供一种雷达的干扰源定位系统,包括:
控制设备,用于发出开始或停止对目标区域进行扫描的控制指令;
信号发射装置,用于基于所述控制设备发出的开始对目标区域进行扫描的控 制指令,根据如上文所述的信号处理设备的工作时序,发射射频信号;
信号接收装置,用于接收目标区域中各个方位的回波信号;
如上文所述的信号处理设备,用于基于所述控制设备发出的开始对目标区域 进行扫描的控制指令,根据所述信号接收装置接收的目标区域中各个方位的回波 信号,执行如上文所述的雷达的干扰源定位方法的步骤,以确定雷达当前工作频 点的干扰源的方位和俯仰角,并将所述干扰源的方位和俯仰角反馈给所述控制设 备。
其中,所述信号发射装置可以包括:频综组件,用于基于所述控制设备发出 的开始对目标区域进行扫描的控制指令,根据如上文所述的信号处理设备的工作 时序,产生发射激励信号;发射组件,用于对所述频综组件产生的发射激励信号 进行放大和滤波处理,生成射频信号;发射天线,用于将所述发射组件生成的射 频信号辐射出去。
所述信号接收装置可以包括:接收天线,用于接收目标区域中各个方位的原 始回波信号;接收组件,用于通过对所述接收天线接收的所述原始回波信号进行 变频和滤波处理,从而降低所述原始回波信号的频率,以生成目标区域中各个方 位的回波信号。
图7为根据本申请一具体实施例的雷达的干扰源定位系统的结构示意图。在 图7中,该系统可以包括发射天线、接收天线、发射组件、频综组件、接收组件、 信号处理组件、数据传输组件和操控终端组成,各个组件的功能如下:
操控终端:下发控制命令给数据传输组件,接收数据传输组件上传的干扰源 的方位和俯仰角,并进行显示。
数据传输组件:接收操控终端下发的控制命令并将其转发给频综组件和信号 处理组件,将信号处理组件发来的目标点迹数据或干扰源的方位和俯仰角上传给 操控终端。
信号处理组件:实时根据接收组件传来的中频信号计算干扰噪声强度,根据 干扰噪声强度确定出目标点迹数据或干扰源的方位和俯仰角,并将目标点迹数据 或干扰源的方位和俯仰角发送给数据传输组件。
频综组件:根据数据传输组件传来的控制命令,接收信号处理组件的工作时 序,产生发射激励信号并将其发送给发射组件。
发射组件:接收频综组件发来的激励信号,经过放大、滤波等处理后,生成 射频信号发送给发射天线。
发射天线:将发射组件传来的射频信号辐射出去。
接收天线:接收射频回波信号,输出给接收组件。
接收组件:接收原始回波信号,经过变频、滤波等处理后,输出中频信号给 信号处理组件。
雷达发射与接收的电磁波通常为几百个M到几十个G,频率太高,数字上无 法进行处理,通常要将电磁波的信号通过数字下变频到适于处理的频率范围。
数字上下变频是雷达系统中的两个重要的模块。在雷达发射端,由于天线的 长度有限,会影响到电磁波的波长,而电磁波的波长与信号的频率成反比,故在 发射端,需要使用数字上变频来提高发射信号的频率;而在雷达的接收端,若不 进行数字下变频处理,则根据奈奎斯特采样定理,需要使用信号频率2倍的采样 率才能准确无误的将信号还原出来,这对AD采样速率以及后续FPGA处理信号 的速率要求非常高,不利于系统设计,故而,在接收机端先将接收到的射频回波 信号下变频到中频信号,以方便后续对该信号的处理。
实施例五
本实施例提供一种存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器 执行时,实现如上文所述的雷达的干扰源定位方法的步骤。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得 在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从 而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或 多个流程中指定的功能的步骤。
存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或 技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其 他数据。存储介质的例子包括但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器 (SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只 读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内 存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存 储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质, 可用于存储可以被计算设备访问的信息。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限 制根据本申请的示例性实施方式,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时, 其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二” 等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样 使用的术语在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够 除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
应当理解的是,本说明书中的示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施, 并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。提供这些实施方式是为了使 得本申请的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领 域普通技术人员,而不应当理解为对本发明的限制。
Claims (12)
1.一种雷达的干扰源定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
针对雷达的每个工作频点,获取目标区域中各个方位的回波信号;
根据目标区域中每个方位的回波信号确定所述每个方位的干扰噪声强度,将所述干扰噪声强度与预设的干扰噪声强度阈值进行比较,当所述干扰噪声强度大于预设的干扰噪声强度阈值时,将该干扰噪声强度所对应的方位确定为干扰源的方位;
在干扰源的方位上,确定与多个不同俯仰角相对应的多个干扰噪声强度,并将与多个不同俯仰角相对应的多个干扰噪声强度按照俯仰角的高低进行排序,根据排序结果确定出最大干扰噪声强度以及与所述最大干扰噪声强度相邻的其他干扰噪声强度,并根据所述最大干扰噪声强度和与其相邻的其他干扰噪声强度确定干扰源的俯仰角,其中,多个不同俯仰角与多个干扰噪声强度一一对应;
根据干扰源的方位和俯仰角在目标区域中确定出雷达当前工作频点的干扰源的位置。
2.根据权利要求1所述的雷达的干扰源定位方法,其特征在于,根据目标区域中每个方位的回波信号确定所述每个方位的干扰噪声强度,包括:
根据目标区域中每个方位的回波信号,利用动目标检测的方法,确定每个方位中动目标的多普勒速度维与距离维的二维矩阵;
根据所述二维矩阵确定所述每个方位的干扰噪声强度。
4.根据权利要求1所述的雷达的干扰源定位方法,其特征在于,根据所述最大干扰噪声强度和与其相邻的其他干扰噪声强度确定干扰源的俯仰角,包括:
确定所述最大干扰噪声强度与其俯仰角的乘积和所述其他干扰噪声强度与其俯仰角的乘积之间的第一和值;
确定最大干扰噪声强度和所述其他干扰噪声强度之间的第二和值;
根据所述第一和值与所述第二和值的商确定干扰源的俯仰角。
5.根据权利要求1所述的雷达的干扰源定位方法,其特征在于,根据所述最大干扰噪声强度和与其相邻的其他干扰噪声强度确定干扰源的俯仰角,包括:
当所述最大干扰噪声强度的俯仰角为最低俯仰角时,利用下式确定干扰源的俯仰角:
其中,δ表示干扰源的俯仰角,Q0表示最低俯仰角所对应的最大干扰噪声强度,Q1表示所述排序结果中与第0个俯仰角相邻的第1个俯仰角所对应的干扰噪声强度,β0表示最低俯仰角,β1表示所述排序结果中与第0个俯仰角相邻的第1个俯仰角;
当所述最大干扰噪声强度的俯仰角为最高俯仰角时,利用下式确定干扰源的俯仰角:
其中,δ表示干扰源的俯仰角,QP-1表示最高俯仰角所对应的最大干扰噪声强度,QP-2表示所述排序结果中与第P-1个俯仰角相邻的第P-2个俯仰角所对应的干扰噪声强度,βP-1表示最高俯仰角,βP-2表示所述排序结果中与第P-1个俯仰角相邻的第P-2个俯仰角;
当所述最大干扰噪声强度的俯仰角既不是最低俯仰角也不是最高俯仰角时,利用下式确定干扰源的俯仰角:
其中,δ表示干扰源的俯仰角,Qj表示所述排序结果中第j个俯仰角所对应的最大干扰噪声强度,βj表示所述排序结果中的第j个俯仰角,j为正整数,j=0,1,2,…,P-1。
6.根据权利要求1所述的雷达的干扰源定位方法,其特征在于,在获取目标区域中各个方位的回波信号之前,所述方法还包括步骤:
将目标区域划分为若干个方位,其中,根据雷达的方位波束宽度确定每个方位的角度范围。
7.根据权利要求1所述的雷达的干扰源定位方法,其特征在于,当所述干扰噪声强度小于或等于预设的干扰噪声强度阈值时,利用恒虚警检测的方法检测目标点迹。
8.一种信号处理设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有程序代码,当所述程序代码被所述处理器执行时,实现如权利要求1至7中任一项所述的雷达的干扰源定位方法的步骤。
9.一种雷达的干扰源定位系统,其特征在于,包括:
控制设备,用于发出开始或停止对目标区域进行扫描的控制指令;
信号发射装置,用于基于所述控制设备发出的开始对目标区域进行扫描的控制指令,根据如权利要求8所述的信号处理设备的工作时序,发射射频信号;
信号接收装置,用于接收目标区域中各个方位的回波信号;
如权利要求8所述的信号处理设备,用于基于所述控制设备发出的开始对目标区域进行扫描的控制指令,根据所述信号接收装置接收的目标区域中各个方位的回波信号,执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤,以确定雷达当前工作频点的干扰源的方位和俯仰角,并将所述干扰源的方位和俯仰角反馈给所述控制设备。
10.如权利要求9所述的雷达的干扰源定位系统,其特征在于,所述信号发射装置包括:
频综组件,用于基于所述控制设备发出的开始对目标区域进行扫描的控制指令,根据如权利要求8所述的信号处理设备的工作时序,产生发射激励信号;
发射组件,用于对所述频综组件产生的发射激励信号进行放大和滤波处理,生成射频信号;
发射天线,用于将所述发射组件生成的射频信号辐射出去。
11.根据权利要求9所述的雷达的干扰源定位系统,其特征在于,所述信号接收装置包括:
接收天线,用于接收目标区域中各个方位的原始回波信号;
接收组件,用于通过对所述接收天线接收的所述原始回波信号进行变频和滤波处理,从而降低所述原始回波信号的频率,以生成目标区域中各个方位的回波信号。
12.一种存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1至7中任一项所述的雷达的干扰源定位方法的步骤。
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