CN116774165B - 一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法及装置 - Google Patents

一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法及装置，该方法包括：基于参考雷达发射信号获得对应的回波信号，并根据回波信号获取干扰先验信息；基于干扰先验信息建立发射雷达的波形时序优化模型；对发射雷达的波形时序优化模型进行求解，得到干扰抑制效果最好的信号发射时序。采用该方法设计的雷达发射序列可以有效避开间歇采样转发干扰的采样时段，具有更好的抗间歇采样转发干扰性能，能够显著提升雷达在干扰场景下对目标的检测能力。

Description

一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法及装置
技术领域
本发明属于雷达信号波形设计领域，具体涉及一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法及装置。
背景技术
雷达作为一种重要的电子设备，在现代军事和民用领域中扮演着至关重要的角色。随着技术的不断发展，雷达系统也在不断的更新迭代。然而，实际应用中，雷达系统会受到各种干扰的影响，包括无意干扰和有意干扰，其中，无意干扰包括自然界和工业的有源干扰以及高山、海浪、鸟群、建筑物等的无源干扰；有意干扰包括反射器、雷达诱饵等无源干扰以及压制式、欺骗式等有源干扰。因此，对于雷达干扰技术的研究和设计显得尤为重要。
传统的抗干扰技术主要有设计抗干扰雷达波形、在天线设计上采用超低副瓣或副瓣对消等技术、采用频率分集或频率捷变和开辟新的雷达工作频段、采用空时自适应信号处理技术等。
作为一种典型的相干干扰样式，间歇采样转发干扰(Interrupted SamplingRepeater Jamming，ISRJ)利用欠采样原理和匹配滤波特性，通过对雷达信号进行快速分时间断采样、转发，能够在雷达接收端产生位置和数量可控的高逼真密集假目标，从而实现多假目标欺骗干扰，使雷达的检测能力失效。同时数字射频存储技术的快速发展，为 ISRJ 干扰的工程实现提供了基础，所以，ISRJ 干扰具有响应时间短、工程实现简单等优势，导致传统的抗干扰技术无法有效抑制ISRJ干扰，从而影响目标检测结果。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法及装置。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法，包括：
步骤1：基于参考雷达发射信号获得对应的回波信号，并根据所述回波信号获取干扰先验信息；
步骤2：基于所述干扰先验信息建立发射雷达的波形时序优化模型；
步骤3：对所述发射雷达的波形时序优化模型进行求解，得到干扰抑制效果最好的信号发射时序。
在本发明的一个实施例中，所述参考雷达和所述发射雷达的发射信号均采用相位编码信号，且所述参考雷达和所述发射雷达的发射信号正交。
在本发明的一个实施例中，步骤1包括：
11)基于两个雷达架构设计发射相位编码信号；令第一个雷达作为参考雷达发射相位编码信号；同时，令第二个雷达作为发射雷达，其发射信号为在第一个雷达的基础上取负相位编码信号；
12)通过所述第一个雷达的回波信号得到干扰先验信息。
在本发明的一个实施例中，步骤1包括：
1a)基于三个雷达框架设计发射相位编码信号；其中，令第一个雷达和第二个雷达作为参考雷达发射相位编码信号；同时，令第三个雷达作为发射雷达；且所述第三个雷达与所述第一个雷达、第二个雷达的发射信号互为正交相位；
1b)通过所述第一个雷达和第二个雷达的回波信号得到干扰先验信息。
在本发明的一个实施例中，所述干扰先验信息包括干扰机的数量，第/>个干扰机的干扰重复转发次数/>以及干扰机的采样时长/>。
在本发明的一个实施例中，步骤2包括：
21)设计发射雷达的发射时序，并记发射雷达的发射序列为/>；其中，为元素为0或1的/>维的列向量，/>表示将/>构造成对角矩阵，/>为发射雷达的发射信号；
22)基于所述干扰先验信息获得第个干扰机的采样序列/>，其表达式为：
；
其中，为/>维列向量，/>为第/>个干扰机的干扰重复转发次数；
23)基于所述采样序列构建一个以发射雷达的发射时序为自变量的优化模型，该优化模型的目标函数为：
；
其中，为转置运算，/>为发射雷达的第/>个发射时序，/>为信号采样点数，/>为约束条件，/>为发射雷达的最小发射脉冲数。
在本发明的一个实施例中，步骤3包括：
基于粒子群PSO算法对所述发射雷达的波形时序优化模型进行求解，得到干扰抑制效果最好的信号发射时序。
在本发明的一个实施例中，基于粒子群PSO算法对所述发射雷达的波形时序优化模型进行求解，得到干扰抑制效果最好的信号发射时序，包括：
31)初始化粒子群PSO算法参数；
32)计算每个粒子的当前位置和速度的最优适应值；
33)将每个粒子的当前位置和速度的最优适应值分别与每个粒子的个体历史最优适应值进行比较判断，并更新每个粒子的历史最优适应值和位置；
34)将当前次迭代的群体最优适应值与群体历史最优适应值进行比较判断，并更新群体历史最优适应值和位置；
35)更新粒子的速度与位置；
36)按照步骤32)-35)的操作进行迭代更新，直至达到最大迭代次数，并输出群体历史最优适应值和位置，以得到干扰抑制效果最好的信号发射时序。
在本发明的一个实施例中，在步骤35)中，按照如下公式更新粒子的速度与位置：
；
其中，为权重系数，/>和/>为学习因子，/>和/>为[0,1]之间的随机值，/>和分别为个体最优适应值和全局最优适应值，/>和/>分别为第/>次迭代时粒子的最新位置和速度，/>和/>分别为第/>次迭代时粒子的最新位置和速度。
第二方面，本发明提供了一种多雷达协同抗干扰信号波形设计装置，包括：
数据获取模块，用于基于参考雷达发射信号获得对应的回波信号，并根据所述回波信号获取干扰先验信息；
模型建立模块，用于基于所述干扰先验信息建立发射雷达的波形时序优化模型；
优化求解模块，用于对所述发射雷达的波形时序优化模型进行求解，得到干扰抑制效果最好的信号发射时序。
本发明的有益效果：
1、本发明提供的多雷达协同抗干扰信号波形设计方法使用了多雷达时序协同方法，先利用参考雷达的回波信号获得干扰先验信息，再基于该先验信息设计了发射时序优化模型并进行优化求解，最终获得干扰抑制效果最好的信号发射时序；采用该方法设计的雷达发射序列可以有效避开间歇采样转发干扰的采样时段，具有更好的抗间歇采样转发干扰性能，能够显著提升雷达在干扰场景下对目标的检测能力；
2、本发明使用相位编码波形，且参考雷达和发射雷达的发射信号相位正交，通过对其中的有用信号做匹配滤波后，可以降低无用信号及其干扰的影响；
3、本发明采用粒子群PSO算法进行波形时序优化模型求解，该算法收敛速度快，可以高效率完成优化波形的任务。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的粒子群算法流程图；
图3是本发明实施例提供的一种多雷达协同抗干扰信号波形设计装置的结构框图；
图4是仿真实验中两个发射信号优化前的示意图；
图5是仿真实验中两个发射信号优化后的示意图；
图6是仿真实验中发射时序优化前的回波示意图；
图7是仿真实验中发射时序优化后的回波示意图；
图8是仿真实验中发射时序优化后的脉压结果示意图；
图9是仿真实验中发射时序优化前的脉压结果示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法的流程示意图，该方法包括：
步骤1：基于参考雷达发射信号获得对应的回波信号，并根据回波信号获取干扰先验信息。
在本实施例中，参考雷达的发射信号可以采用相位编码波形，该波形在后续处理的时候，可以通过匹配滤波降低无用信号及其干扰的影响。相应的，发射雷达也采用相位编码波形，但其相位与参考雷达发射信号的相位正交。
进一步的，在本实施例提供的多雷达协同抗干扰信号波形设计框架中，可以设置多个雷达，其中，一个雷达作为待设计发射波形的发射雷达，其余雷达均作为参考雷达用于获取干扰先验信息。
可选的，作为一种优选方式，本实施例设计了两个雷达进行波形设计，其中一个为参考雷达，另一个为待设计的发射雷达。则步骤1具体包括：
11)基于两个雷达架构设计发射相位编码信号；令第一个雷达作为参考雷达发射相位编码信号；同时，令第二个雷达作为发射雷达，其发射信号为在第一个雷达的基础上取负相位编码信号。
在本实施例中，第一个雷达发射的相位编码信号记为：
；
；
式中，表示信号采样点数，/>表示转置运算，/>表示第一个雷达发射信号第/>个采样点的相位。
进一步的，第二个雷达的负相位编码信号记为：
；
；
式中，表示信号采样点数，/>表示转置运算，/>表示第二个雷达发射信号第/>个采样点的相位。
12)通过第一个雷达的回波信号得到干扰先验信息。
关于如何从雷达回波信号中得到干扰先验信息，本实施例可选择利用干扰感知算法进行干扰脉冲描述字提取，具体过程可参考现有相关技术实现，本实施例在此不做详细介绍。
获得的干扰先验信息可以包括干扰机的数量，第/>个干扰机的干扰重复转发次数/>以及干扰机的采样时长/>。
本实施例在进行多雷达协同抗干扰信号波形设计时，使用相位编码波形，两部雷达发射信号相位相反，对其中的有用信号做匹配滤波后，可以降低无用信号及其干扰的影响。
步骤2：基于干扰先验信息建立发射雷达的波形时序优化模型。
21)设计发射雷达的发射时序，并记发射雷达的发射序列为/>；其中，为元素为0或1的/>维的列向量，/>表示将/>构造成对角矩阵，/>为发射雷达的发射信号。
在本实施例中，发射雷达即为第二个雷达。
22)基于干扰先验信息获得第个干扰机的采样序列/>，其表达式为：
；
其中，为/>维的列向量，/>为第/>个干扰机的干扰重复转发次数。
23)基于采样序列构建一个以发射雷达的发射时序为自变量的优化模型，该优化模型的目标函数为：
；
其中，表示转置运算，/>表示发射雷达的第/>个发射时序，/>为信号采样点数，/>为约束条件，/>为发射雷达的最小发射脉冲数。
步骤3：对发射雷达的波形时序优化模型进行求解，得到干扰抑制效果最好的信号发射时序。
可选的，作为一种实现方式，本实施例选用粒子群PSO算法进行波形时序优化模型求解，该算法收敛速度快，可以高效率完成优化波形的任务。
具体的，请参见图2，图2是本发明实施例提供的粒子群算法流程图，其具体包括如下步骤：
31)初始化粒子群PSO算法参数。
具体的，设置粒子群PSO算法的初始参数：权重系数，最大迭代次数/>，粒子群个体数目/>，粒子维度/>，随机初始化粒子的位置/>和速度/>，学习因子/>和/>，并且设置限制速度边界和限制位置边界。
32)计算每个粒子的当前位置和速度的最优适应值。
33)将每个粒子的当前位置和速度的最优适应值分别与每个粒子的个体历史最优适应值进行比较判断，并更新每个粒子的历史最优适应值和位置。
具体的，每一次迭代，计算出每个粒子的当前位置和速度的最优适应值，分别与每个粒子各自的个体历史最优适应值进行比较，当迭代前后的适应值之差满足优化要求时，粒子更新它的位置，否则位置不变。
34)将当前次迭代的群体最优适应值与群体历史最优适应值进行比较判断，并更新群体历史最优适应值和位置。
35)更新粒子的速度与位置。
在本实施例中，按照如下公式更新粒子的速度与位置：
；
其中，为权重系数，/>和/>为学习因子，/>和/>为[0,1]之间的随机值，/>和/>分别为个体最优适应值和全局最优适应值，/>和/>分别为第/>次迭代时粒子的最新位置和速度，/>和/>分别为第/>次迭代时粒子的最新位置和速度。
36)按照步骤32)-35)的操作进行迭代更新，直至达到最大迭代次数，并输出群体历史最优适应值和位置，以得到干扰抑制效果最好的信号发射时序。
本发明提供的多雷达协同抗干扰信号波形设计方法使用了多雷达时序协同方法，先利用参考雷达的回波信号获得干扰先验信息，再基于该先验信息设计了发射时序优化模型并进行优化求解，最终获得干扰抑制效果最好的信号发射时序；采用该方法设计的雷达发射序列可以有效避开间歇采样转发干扰的采样时段，具有更好的抗间歇采样转发干扰性能，能够显著提升雷达在干扰场景下对目标的检测能力。
实施例二
本实施例以基于三个雷达框架设计发射相位编码信号为例，对本发明的方法进行举例说明。
具体的，该方法包括：
步骤1：基于参考雷达发射信号获得对应的回波信号，并根据回波信号获取干扰先验信息。
1a)基于三个雷达框架设计发射相位编码信号；其中，令第一个雷达和第二个雷达作为参考雷达发射相位编码信号；同时，令第三个雷达作为发射雷达；且第三个雷达与第一个雷达、第二个雷达的发射信号互为正交相位。
可以理解的是，第一个雷达和第二个雷达的发射信号可以相同，并与第三个雷达的发射信号正交。
1b)通过第一个雷达和第二个雷达的回波信号得到干扰先验信息；干扰先验信息包括干扰机的数量，第/>个干扰机的干扰重复转发次数/>以及干扰机的采样时长/>。
此处要说明的是，在进行回波信号处理之前，需要将不同参考雷达的回波信号进行融合协同处理，从而获得干扰先验信息，详细过程可参考现有相关技术实现。
步骤2：基于干扰先验信息建立发射雷达的波形时序优化模型。
具体而言，本实施例基于干扰先验信息建立发射雷达的波形时序优化模型的具体过程同上述实施例一。需要说明的是，其中的发射雷达为第三个雷达。
步骤3：对发射雷达的波形时序优化模型进行求解，得到干扰抑制效果最好的信号发射时序。
本实施例对优化模型的求解方法也同上述实施例一，在此不再详细描述。
由此，采用本实施例的方法设计的雷达发射序列也可以有效避开间歇采样转发干扰的采样时段，具有更好的抗间歇采样转发干扰性能，能够显著提升雷达在干扰场景下对目标的检测能力。
实施例三
在上述实施例一和实施例二的基础上，本实施例提供了一种多雷达协同抗干扰信号波形设计装置。图3是本发明实施例提供的一种多雷达协同抗干扰信号波形设计装置的结构框图，该装置包括：
数据获取模块，用于基于参考雷达发射信号获得对应的回波信号，并根据回波信号获取干扰先验信息；
模型建立模块，用于基于干扰先验信息建立发射雷达的波形时序优化模型；
优化求解模块，用于对发射雷达的波形时序优化模型进行求解，得到干扰抑制效果最好的信号发射时序。
本实施例提供的装置可以用于实现上述实施例一和实施例二提供的方法，详细过程可参见上述实施例一和实施例二。
由此，利用该装置也可以设计出具有更好的抗间歇采样转发干扰性能的雷达发射序列，从而能够显著提升雷达在干扰场景下对目标的检测能力。
实施例四
下面通过仿真试验对本发明的有益效果进行验证说明。
1、仿真条件：
各项参数设计如下：输入脉冲宽度12μs，脉冲带宽48MHZ，采样频率160MHZ，初始频率10MHZ，干扰机数量为3，干信比为25dB。设置权重系数、学习因子/>和/>都等于1，粒子维度为1920，最大迭代次数设置为200。粒子速度上下界取[-1,1]，粒子位置在保持幅度不变的情况下改变相位。
2、仿真内容及结果分析：
利用本发明提供的多雷达协同抗干扰信号波形设计方法可以得到一次整个过程的仿真结果。
本次仿真实验对雷达信号发射时序进行优化，请参见图4-7，图4是仿真实验中两个发射信号优化前的示意图，图5是仿真实验中两个发射信号优化后的示意图，图6是仿真实验中发射时序优化前的回波示意图，图7是仿真实验中发射时序优化后的回波示意图。对比图6和图7可以明显看出雷达信号的发射时序经过优化后发生了变化。
请参见图8-9，图8是仿真实验中发射时序优化后的脉压结果示意图，图9是仿真实验中发射时序优化前的脉压结果示意图。对比图8和图9可以看出，从优化前的脉压结果中无法找到信号的脉压峰值，说明信号被干扰；从优化后的脉压结果中可以找到信号的脉压峰值，说明对发射时序进行优化后，干扰采样无法采集到该发射雷达信号的信息，干扰无法形成脉压峰值，因而发射信号的脉压峰值可以显现出来。
经过多次仿真试验可以得出结论，每一次迭代的结果都能对波形起到优化的目的，且收敛速度快(多数情况在100次迭代内完成收敛)，可以高效率实现波形优化，在可接受的优化范围内，本算法成功实现了对信号波形的优化，达到了抑制干扰的最终目的。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法，其特征在于，包括：
步骤1：基于参考雷达发射信号获得对应的回波信号，并根据所述回波信号获取干扰先验信息，包括：
11)基于两个雷达架构设计发射相位编码信号；令第一个雷达作为参考雷达发射相位编码信号；同时，令第二个雷达作为发射雷达，其发射信号为在第一个雷达的基础上取负相位编码信号；
1a)基于三个雷达框架设计发射相位编码信号；其中，令第一个雷达和第二个雷达作为参考雷达发射相位编码信号；同时，令第三个雷达作为发射雷达；且所述第三个雷达与所述第一个雷达、第二个雷达的发射信号互为正交相位；
1b)通过所述第一个雷达和第二个雷达的回波信号得到干扰先验信息；
12)通过所述第一个雷达的回波信号得到干扰先验信息；
步骤2：基于所述干扰先验信息建立发射雷达的波形时序优化模型，包括：
21)设计发射雷达的发射时序S，并记发射雷达的发射序列为DiagS·x2；其中，S为元素为0或1的N维的列向量，DiagS表示将S构造成对角矩阵，x2为发射雷达的发射信号；
22)基于所述干扰先验信息获得第m个干扰机的采样序列Jm，其表达式为：
其中，Jm为N维列向量，Gm为第m个干扰机的干扰重复转发次数；
23)基于所述采样序列Jm构建一个以发射雷达的发射时序为自变量的优化模型，该优化模型的目标函数为：
其中，(·)T为转置运算，S(i)为发射雷达的第i个发射时序，N为信号采样点数，s.t.为约束条件，I为发射雷达的最小发射脉冲数；
步骤3：对所述发射雷达的波形时序优化模型进行求解，得到干扰抑制效果最好的信号发射时序。
2.根据权利要求1所述的一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法，其特征在于，所述参考雷达和所述发射雷达的发射信号均采用相位编码信号，且所述参考雷达和所述发射雷达的发射信号正交。
3.根据权利要求1所述的一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法，其特征在于，所述干扰先验信息包括干扰机的数量M，第m个干扰机的干扰重复转发次数Gm以及干扰机的采样时长Tm。
4.根据权利要求1所述的一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法，其特征在于，步骤3包括：
基于粒子群PSO算法对所述发射雷达的波形时序优化模型进行求解，得到干扰抑制效果最好的信号发射时序。
5.根据权利要求4所述的一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法，其特征在于，基于粒子群PSO算法对所述发射雷达的波形时序优化模型进行求解，得到干扰抑制效果最好的信号发射时序，包括：
31)初始化粒子群PSO算法参数；
32)计算每个粒子的当前位置和速度的最优适应值；
33)将每个粒子的当前位置和速度的最优适应值分别与每个粒子的个体历史最优适应值进行比较判断，并更新每个粒子的历史最优适应值和位置；
34)将当前次迭代的群体最优适应值与群体历史最优适应值进行比较判断，并更新群体历史最优适应值和位置；
35)更新粒子的速度与位置；
36)按照步骤32)-35)的操作进行迭代更新，直至达到最大迭代次数，并输出群体历史最优适应值和位置，以得到干扰抑制效果最好的信号发射时序。
6.根据权利要求5所述的一种多雷达协同抗干扰信号波形设计方法，其特征在于，在步骤35)中，按照如下公式更新粒子的速度与位置：
其中，ω为权重系数，c1和c2为学习因子，r1和r2为[0,1]之间的随机值，Pbest和Gbest分别为个体最优适应值和全局最优适应值，Piter和Viter分别为第iter次迭代时粒子的最新位置和速度，Piter+1和Viter+1分别为第iter+1次迭代时粒子的最新位置和速度。
7.一种多雷达协同抗干扰信号波形设计装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于基于参考雷达发射信号获得对应的回波信号，并根据所述回波信号获取干扰先验信息；
模型建立模块，用于基于所述干扰先验信息建立发射雷达的波形时序优化模型；
优化求解模块，用于对所述发射雷达的波形时序优化模型进行求解，得到干扰抑制效果最好的信号发射时序；
其中，所述数据获取模块具体用于执行以下步骤：
11)基于两个雷达架构设计发射相位编码信号；令第一个雷达作为参考雷达发射相位编码信号；同时，令第二个雷达作为发射雷达，其发射信号为在第一个雷达的基础上取负相位编码信号；
1a)基于三个雷达框架设计发射相位编码信号；其中，令第一个雷达和第二个雷达作为参考雷达发射相位编码信号；同时，令第三个雷达作为发射雷达；且所述第三个雷达与所述第一个雷达、第二个雷达的发射信号互为正交相位；
1b)通过所述第一个雷达和第二个雷达的回波信号得到干扰先验信息；
12)通过所述第一个雷达的回波信号得到干扰先验信息；
所述模型建立模块具体用于执行以下步骤：
21)设计发射雷达的发射时序S，并记发射雷达的发射序列为DiagS·x2；其中，S为元素为0或1的N维的列向量，DiagS表示将S构造成对角矩阵，x2为发射雷达的发射信号；
22)基于所述干扰先验信息获得第m个干扰机的采样序列Jm，其表达式为：
其中，Jm为N维列向量，Gm为第m个干扰机的干扰重复转发次数；
23)基于所述采样序列Jm构建一个以发射雷达的发射时序为自变量的优化模型，该优化模型的目标函数为：
其中，(·)T为转置运算，S(i)为发射雷达的第i个发射时序，N为信号采样点数，s.t.为约束条件，I为发射雷达的最小发射脉冲数。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4901082A (en) * 1988-11-17 1990-02-13 Grumman Aerospace Corporation Adaptive waveform radar
CN102288942A (zh) * 2011-06-24 2011-12-21 北京理工大学 一种毫米波雷达信号波形的设计方法
CN104267379A (zh) * 2014-09-15 2015-01-07 电子科技大学 一种基于波形设计的主被动雷达协同抗干扰方法
CN104833959A (zh) * 2015-04-09 2015-08-12 大连大学 基于目标先验信息的mimo雷达波形优化方法
CN107329124A (zh) * 2017-07-06 2017-11-07 中国人民解放军国防科学技术大学 一种基于认知雷达波形的间歇采样转发干扰抑制方法
CN111693964A (zh) * 2020-06-05 2020-09-22 西安电子科技大学 基于mimo雷达的频率捷变信号转发式干扰抑制方法
CN113075625A (zh) * 2021-03-26 2021-07-06 电子科技大学 一种谱共存下的抗距离欺骗干扰波形设计方法
CN113239554A (zh) * 2021-05-21 2021-08-10 电子科技大学 一种抗旁瓣遮蔽干扰的波形优化设计方法
WO2021197065A1 (zh) * 2020-03-30 2021-10-07 华为技术有限公司 抑制干扰的方法和探测装置
WO2021258734A1 (zh) * 2020-06-23 2021-12-30 南京航空航天大学 博弈条件下基于低截获性能的组网雷达最优波形设计方法
CN115219997A (zh) * 2022-07-27 2022-10-21 电子科技大学 基于认知波形与滤波器联合设计的抗多间歇采样干扰方法
CN116027280A (zh) * 2023-03-30 2023-04-28 西安电子科技大学 一种低峰值旁瓣频率编码雷达波形设计方法
CN116400303A (zh) * 2023-05-30 2023-07-07 西安电子科技大学 一种脉内联合脉间时域编码抗isrj的波形设计方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4901082A (en) * 1988-11-17 1990-02-13 Grumman Aerospace Corporation Adaptive waveform radar
CN102288942A (zh) * 2011-06-24 2011-12-21 北京理工大学 一种毫米波雷达信号波形的设计方法
CN104267379A (zh) * 2014-09-15 2015-01-07 电子科技大学 一种基于波形设计的主被动雷达协同抗干扰方法
CN104833959A (zh) * 2015-04-09 2015-08-12 大连大学 基于目标先验信息的mimo雷达波形优化方法
CN107329124A (zh) * 2017-07-06 2017-11-07 中国人民解放军国防科学技术大学 一种基于认知雷达波形的间歇采样转发干扰抑制方法
WO2021197065A1 (zh) * 2020-03-30 2021-10-07 华为技术有限公司 抑制干扰的方法和探测装置
CN111693964A (zh) * 2020-06-05 2020-09-22 西安电子科技大学 基于mimo雷达的频率捷变信号转发式干扰抑制方法
WO2021258734A1 (zh) * 2020-06-23 2021-12-30 南京航空航天大学 博弈条件下基于低截获性能的组网雷达最优波形设计方法
CN113075625A (zh) * 2021-03-26 2021-07-06 电子科技大学 一种谱共存下的抗距离欺骗干扰波形设计方法
CN113239554A (zh) * 2021-05-21 2021-08-10 电子科技大学 一种抗旁瓣遮蔽干扰的波形优化设计方法
CN115219997A (zh) * 2022-07-27 2022-10-21 电子科技大学 基于认知波形与滤波器联合设计的抗多间歇采样干扰方法
CN116027280A (zh) * 2023-03-30 2023-04-28 西安电子科技大学 一种低峰值旁瓣频率编码雷达波形设计方法
CN116400303A (zh) * 2023-05-30 2023-07-07 西安电子科技大学 一种脉内联合脉间时域编码抗isrj的波形设计方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A Novel Approach for Radar Passive Jamming Based on Multiphase Coding Rapid Modulation;Yinghui Quan et al.;IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING;第61卷;全文 *
Joint Communication and SAR Waveform Design Method via Time-Frequency Spectrum Shaping;Youshan Tan et al.;IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING;第60卷;全文 *
一种抗速度欺骗干扰的认知波形设计方法;吴健;崔国龙;孔令讲;;雷达科学与技术(02);全文 *
频率捷变波形联合时频滤波器抗间歇采样转发干扰;杜思予等;系统工程与电子技术;全文 *

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