CN116184331A - 一种基于重频滑变的抗分选信号设计方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本说明书实施例提供了一种基于重频滑变的抗分选信号设计方法及系统，其中，方法包括：S1.获取两组重频滑变信号；其中，所述两组重频滑变信号PRI起始值分别为a，b，脉冲个数分别为N，M；S2.基于SDIF分选算法，根据两组信号的PRI起始值和脉冲个数，分别计算两组重频滑变信号的PRI值；S3.根据两组重频滑变信号的PRI值以及脉冲个数，计算分选信号的PRI估计值范围，分选出信号的各子PRI；S4.根据所述分选信号的PRI估计值范围设计抗分选信号。本方法提高了雷达的抗侦察能力。

Description

一种基于重频滑变的抗分选信号设计方法及系统
技术领域
本文件涉及雷达侦察技术领域，尤其涉及一种基于重频滑变的抗分选信号设计方法及系统。
背景技术
随着电子对抗技术的快速发展，敌我双方的电子攻击与电子防护已经趋于白热化，而电子侦察恰恰是电子攻击与电子防护的前提和基础。作战时各型辐射源不仅仅是地面雷达、通信装备包括机载辐射源、导弹等，通常会遇到多种电子侦察装备，采用低截获技术的辐射源不足以完全对抗电子侦察系统，因此削弱电子侦察系统的分选识别能力是对抗敌方电子侦察的另一个重要的突破点。
当前电子侦察系统对于辐射源的信号分选识别主要目的是从截获接收机接收到的随机交错脉冲流中分离出各个辐射源的脉冲序列，从而得到环境中的辐射源信息。辐射源信号分选主要是基于脉冲调制参数如脉冲宽度、载频、方位到达角等参数的预分选和基于各个脉冲到达时间的主分选。主分选主要是通过对各个脉冲的到达时间进行处理，进而得到电磁环境中各个辐射源的脉冲重复间隔(Pulse Repetition Interval,PRI)及其调制方式。因此，对抗基于PRI的分选手段主要是削弱电子侦察系统对信号的分选识别。
目前对抗分选信号进行设计时，通过在信号中按照一定的规则加入干扰脉冲，或者使用抖动PRI，这些策略在实际使用过程中的效果仍有待验证。为克服上述问题，需要先分析序列差值直方图算法(Sequential Differences Histogram,SDIF)对信号的分选过程，然后对SDIF分选算法失效机理进行研究，最后根据分选失效机理设计抗分选信号，从而削弱敌方电子侦察系统的分选识别能力。
发明内容
本说明书一个或多个实施例提供了一种基于重频滑变的抗分选信号设计方法，包括：
S1.获取两组重频滑变信号；其中，所述两组重频滑变信号PRI起始值分别为a，b，脉冲个数分别为N，M；
S2.基于SDIF分选算法，根据两组信号的PRI起始值和脉冲个数，分别计算两组重频滑变信号的PRI值；
S3.根据两组重频滑变信号的PRI值以及脉冲个数，计算分选信号的PRI估计值范围，分选出信号的各子PRI；
S4.根据所述分选信号的PRI估计值范围设计抗分选信号。
本说明书一个或多个实施例提供了一种基于重频滑变的抗分选信号设计系统，包括：
信号选取模块：用于获取两组重频滑变信号；其中，所述两组重频滑变信号PRI起始值分别为a，b，脉冲个数分别为N，M；
PRI值计算模块：用于基于SDIF分选算法，根据两组信号的PRI起始值和脉冲个数，分别计算两组重频滑变信号的PRI值；
PRI估计值计算模块：用于根据两组重频滑变信号的PRI值以及脉冲个数，计算分选信号的PRI估计值范围，分选出信号的各子PRI；
信号设计模块：用于根据所述分选信号的PRI估计值范围设计抗分选信号。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述抗分选信号设计方法的步骤。
采用本发明实施例，针对目前在信号侦察领域广泛应用的序列差值直方图算法，从破坏分选算法对信号脉冲重复周期估计值的角度，设计抗分选信号，削弱电子侦察系统的分选识别能力，从根本上增强了雷达的抗侦察能力。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于重频滑变的抗分选信号设计方法的流程图；
图2为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于重频滑变的抗分选信号设计系统的组成示意图；
图3为本说明书一个或多个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。
方法实施例
根据本发明实施例，提供了一种基于重频滑变的抗分选信号设计方法，图1为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于重频滑变的抗分选信号设计方法的流程图，如图1所示，根据本发明实施例的基于重频滑变的抗分选信号设计方法具体包括：
S1.获取两组重频滑变信号；其中，所述两组重频滑变信号PRI起始值分别为a，b，脉冲个数分别为N，M；其中，两组脉冲信号都是由同一部雷达产生的，所以两组脉冲信号中脉冲个数M与N相等或相差不超过两个，本实施例中，两组脉冲信号中脉冲个数M与N相等。
S2.基于SDIF分选算法，根据两组信号的PRI起始值和脉冲个数，分别计算两组重频滑变信号的PRI值。
其中，两组重频滑变信号的PRI值的具体计算方法如下所示：
第一组信号的PRI值计算方法如公式1所示：
Figure BDA0003930285870000041
第二组信号的PRI值计算方法如公式2所示：
Figure BDA0003930285870000042
其中，ΔPRIi,ΔPRIj分别表示两组脉冲中各个脉冲信号PRI相对于本组第一个脉冲信号PRI的增量。
ΔPRIi,ΔPRIj的计算方法如下所示：
第一组信号的ΔPRIi计算方法如公式3所示：
ΔPRIi＝w·xi·PRI1 公式3；
第二组信号的ΔPRIj计算方法如公式4所示：
ΔPRIi＝w·xi·PRI1 公式4；
其中，w为调制系数，xi,xj为PRI增量调制序列。
S3.根据两组重频滑变信号的PRI值以及脉冲个数，计算分选信号的PRI估计值范围，分选出信号的各子PRI。
具体的，根据两组重频滑变信号的PRI值以及脉冲个数，计算分选信号的PRI估计值范围，分选出信号的各子PRI的具体方法为：
分析重频滑变信号的TOA差值直方图特点，得到在M+N级的时候，直方图输出唯一过门限值的PRI估计值；
以M+N级直方图进行分析，确定重频滑变信号的骨架周期，结合一级直方图分选出重频滑变信号的各子PRI。
两组重频滑变信号的PRI估计值的计算方法如公式5所示：
Figure BDA0003930285870000051
其中，
Figure BDA0003930285870000052
为第一组脉冲中所有脉冲信号的PRI之和；
Figure BDA0003930285870000053
为第二组脉冲中所有脉冲信号的PRI之和。
Figure BDA0003930285870000054
的具体计算方法如公式6和公式7所示：
Figure BDA0003930285870000055
Figure BDA0003930285870000056
由以上公式可得两组脉冲信号所有的信号PRI相加之和
Figure BDA0003930285870000057
如公式8所示：
Figure BDA0003930285870000061
由于调制系数w通常情况下小于0.3，PRI增量调制序列产生的值xi和xj均小于1，且两组重频滑变信号脉冲个数M和N不大于10，所以
Figure BDA0003930285870000062
和
Figure BDA0003930285870000063
均小于3。
S4.根据所述分选信号的PRI估计值范围设计抗分选信号。
所以，对公式8进行不等式变换如公式9所示：
Figure BDA0003930285870000064
当两个脉组间的步进较大，b约为a的10倍时，有
(N+3)a□(M+3)b 公式10；
所以，得出：
Figure BDA0003930285870000065
所以，分选出来的结果如公式12所示：
Figure BDA0003930285870000066
但在实际的信号发射中，信号的真实PRI根本没有在
Figure BDA0003930285870000067
范围之内，所以导致了分选算法分选错误，使得电子干扰系统对雷达的干扰失效，无法对我方雷达进行攻击，保护雷达系统的安全运行。
采用本发明实施例，针对目前在信号侦察领域广泛应用的序列差值直方图算法，从破坏分选算法对信号脉冲重复周期估计值的角度，设计抗分选信号，削弱电子侦察系统的分选识别能力，从根本上增强了雷达的抗侦察能力。
系统实施例
根据本发明实施例，提供了一种基于重频滑变的抗分选信号设计系统，图2为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于重频滑变的抗分选信号设计系统的组成示意图，如图2所示，根据本发明实施例的基于重频滑变的抗分选信号设计系统具体包括：
信号选取模块20：用于获取两组重频滑变信号；其中，所述两组重频滑变信号PRI起始值分别为a，b，脉冲个数分别为N，M；
PRI值计算模块22：用于基于SDIF分选算法，根据两组信号的PRI起始值和脉冲个数，分别计算两组重频滑变信号的PRI值；
PRI估计值计算模块24：用于根据两组重频滑变信号的PRI值以及脉冲个数，计算分选信号的PRI估计值范围，分选出信号的各子PRI；
信号设计模块26：用于根据所述分选信号的PRI估计值范围设计抗分选信号。
本发明实施例是与上述方法实施例对应的系统实施例，各个模块的具体操作可以参照方法实施例的描述进行理解，在此不再赘述。
装置实施例一
本发明实施例提供一种电子设备，如图3所示，包括：存储器30、处理器32及存储在所述存储器30上并可在所述处理器32上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器32执行时实现如下方法步骤：
S1.获取两组重频滑变信号；其中，所述两组重频滑变信号PRI起始值分别为a，b，脉冲个数分别为N，M；
S2.基于SDIF分选算法，根据两组信号的PRI起始值和脉冲个数，分别计算两组重频滑变信号的PRI值；
S3.根据两组重频滑变信号的PRI值以及脉冲个数，计算分选信号的PRI估计值范围，分选出信号的各子PRI；
S4.根据所述分选信号的PRI估计值范围设计抗分选信号。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种基于重频滑变的抗分选信号设计方法，其特征在于，包括：
S1.获取两组重频滑变信号；其中，所述两组重频滑变信号PRI起始值分别为a，b，脉冲个数分别为N，M；
S2.基于SDIF分选算法，根据两组信号的PRI起始值和脉冲个数，分别计算两组重频滑变信号的PRI值；
S3.根据两组重频滑变信号的PRI值以及脉冲个数，计算分选信号的PRI估计值范围，分选出信号的各子PRI；
S4.根据所述分选信号的PRI估计值范围设计抗分选信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两组重频滑变信号中脉冲的个数相等。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2所述两组重频滑变信号的PRI值的具体计算方法如下所示：
第一组信号的PRI值计算方法为：
Figure FDA0003930285860000011
第二组信号的PRI值计算方法为：
Figure FDA0003930285860000012
其中，ΔPRIi,ΔPRIj分别表示两组脉冲中各个脉冲信号PRI相对于本组第一个脉冲信号PRI的增量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述ΔPRIi,ΔPRIj的计算方法如下所示：
第一组信号的ΔPRIi计算方法为：
ΔPRIi＝w·xi·PRI1；
第二组信号的ΔPRIj计算方法为：
ΔPRIi＝w·xi·PRI1；
其中，w为调制系数，xi,xj为PRI增量调制序列。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3所述根据两组重频滑变信号的PRI值以及脉冲个数，计算分选信号的PRI估计值范围，分选出信号的各子PRI的具体方法为：
分析重频滑变信号的TOA差值直方图特点，得到在M+N级的时候，直方图输出唯一过门限值的PRI估计值；
以M+N级直方图进行分析，确定重频滑变信号的骨架周期，结合一级直方图分选出重频滑变信号的各子PRI。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述两组重频滑变信号的PRI估计值的计算方法如下所示：
Figure FDA0003930285860000021
其中，
Figure FDA0003930285860000022
为第一组脉冲中所有脉冲信号的PRI之和；
Figure FDA0003930285860000023
为第二组脉冲中所有脉冲信号的PRI之和。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述
Figure FDA0003930285860000024
的具体计算方法如下：
Figure FDA0003930285860000025
Figure FDA0003930285860000031
由以上公式可得两组脉冲信号所有的信号PRI相加之和
Figure FDA0003930285860000032
为：
Figure FDA0003930285860000033
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调制系数w小于0.3，PRI增量调制序列产生的值xi和xj均小于1，所述两组重频滑变信号脉冲个数M和N不大于10。
9.一种基于重频滑变的抗分选信号设计系统，其特征在于，包括：
信号选取模块：用于获取两组重频滑变信号；其中，所述两组重频滑变信号PRI起始值分别为a，b，脉冲个数分别为N，M；
PRI值计算模块：用于基于SDIF分选算法，根据两组信号的PRI起始值和脉冲个数，分别计算两组重频滑变信号的PRI值；
PRI估计值计算模块：用于根据两组重频滑变信号的PRI值以及脉冲个数，计算分选信号的PRI估计值范围，分选出信号的各子PRI；
信号设计模块：用于根据所述分选信号的PRI估计值范围设计抗分选信号。
10.本发明实施例还提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的基于重频滑变的抗分选信号设计方法的步骤。
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