CN117849726B - 基于多波束成形的雷达干扰方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于多波束成形的雷达干扰方法、装置、设备及介质，其中，方法包括：接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号，并基于多辐射源信号，生成预设阵列天线中每个阵元对应的多辐射源信号样本；对多辐射源信号样本执行快速多波束成形操作，生成每个阵元的待发射信号；将待发射信号转换为模拟信号，并根据模拟信号得到模拟信号对应的功率放大信号，以通过功率放大信号干扰至少一部目标雷达。由此，解决了现有的干扰机抗干扰抑制方法容易造成旁瓣的信息泄露，难以保护阵列的空域特征等问题。
Description
技术领域
本申请涉及信号处理技术领域，特别涉及一种基于多波束成形的雷达干扰方法、装置、设备及介质。
背景技术
雷达干扰是指干扰机通过辐射或散射电磁波来扰乱或破坏对方雷达的正常工作，在宽频带、大视场、复杂电磁信号环境下的雷达干扰具有重要的研究意义。为了提升干扰的性能，人们在干扰中引入了阵列。随着硬件的进步，宽带的阵列和波束成形成为了可能。
对于宽带阵列而言，宽带的雷达阵列研究较早，且相关研究已制作了雷达样机，在样机上实现了多波束成形的方法。宽带雷达的宽带波束成形方法分时域和频域两类。其中，时域方法通过各阵元信号的不同时延进行补偿来实现波束成形，该类时域方法要求高精度的时延，对硬件实现的要求很高；频域方法将宽带信号拆成了多个窄带信号，对窄带信号分别进行波束成形后再合成成为宽带，该类频域方法的主要问题是算法复杂度较高。总的来说，对于宽带阵列的波束成形，快速、低复杂度的方法仍然需要研究。
对宽带干扰阵列及波束成形算法的相关研究内容相对较少，目前相关技术可通过一种多频率、多目标的干扰多波束成形算法，利用每个目标对应不同的单频信号，进行仿真验证；此外，相关技术还可利用一种降低旁瓣的单目标波束成形算法，通过在16阵元、带宽400MHz的参数下进行了仿真验证。干扰阵列的宽带多波束成形方法的研究基本处于空白状态。
另外，干扰机还需要具备抵抗干扰抑制方法的能力。
现有的主瓣干扰抑制方法主要利用了干扰的空域、时域特征进行抑制。当干扰机和目标距离很近，或目标装备干扰机时，利用干扰机和目标间角度差的部分空域抗主瓣干扰方法如阻塞矩阵预处理、特征投影矩阵预处理、和差波束抗主瓣干扰等等方法失效。此时，多基地雷达是该场景下常见的空域主瓣干扰抑制方法，其实质是增大了雷达的阵列孔径，将主瓣干扰转换为旁瓣干扰。在该方法中，主要利用了目标在各角度散射特性不同，而干扰散射特性固定的特点。主辅雷达接收到的目标回波不相关，而干扰回波相关，主辅雷达信号滤波后相消，可以消除干扰信号。近期的多基地雷达干扰抑制工作也主要围绕空域滤波或距离多普勒域滤波开展。
综上所述，现有的干扰机抗干扰抑制方法容易造成旁瓣的信息泄露，难以保护阵列的空域特征，亟待解决。
发明内容
本申请提供一种基于多波束成形的雷达干扰方法、装置、设备及介质，以解决现有的干扰机抗干扰抑制方法容易造成旁瓣的信息泄露，难以保护阵列的空域特征等问题。
本申请第一方面实施例提供一种基于多波束成形的雷达干扰方法，包括以下步骤：接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号，并基于所述多辐射源信号，生成预设阵列天线中每个阵元对应的多辐射源信号样本；对所述多辐射源信号样本执行快速多波束成形操作，生成每个阵元的待发射信号；将所述待发射信号转换为模拟信号，并根据所述模拟信号得到所述模拟信号对应的功率放大信号，以通过所述功率放大信号干扰所述至少一部目标雷达。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号，并基于所述多辐射源信号，生成预设阵列天线中每个阵元对应的多辐射源信号样本，包括：通过所述预设阵列天线同时接收所述至少一部目标雷达发射的多辐射源信号；对所述多辐射源信号进行采样处理，得到所述多辐射源信号样本，并将所述多辐射源信号样本保存至所述预设阵列天线的每个阵元中。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述对所述多辐射源信号样本执行预设快速多波束成形操作，生成每个目标阵元的待发射信号，包括：对所述每个阵元的多辐射源信号样本进行时域反转处理，生成所述每个阵元的时间反转信号；按照预设的随机开关控制策略控制所述时间反转信号的通断状态，以在所述时间反转信号处于导通状态的情况下，生成所述每个阵元的待发射信号。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述按照预设的随机开关控制策略控制所述时间反转信号的通断状态，以在所述时间反转信号处于导通状态的情况下，生成所述每个阵元的待发射信号，包括：按照预设随机切换策略计算开关导通概率，并基于所述开关导通概率，控制所述每个阵元对应的开关执行导通操作，以生成所述待发射信号。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述将所述待发射信号转换为模拟信号，并根据所述模拟信号得到所述模拟信号对应的功率放大信号，以通过所述功率放大信号干扰所述至少一部目标雷达，包括：基于所述待发射信号和预设数模转换策略，生成所述待发射信号对应的模拟信号；对所述模拟信号进行功率放大处理，得到所述功率放大信号；通过所述预设阵列天线发射所述功率放大信号，以干扰所述至少一部目标雷达。
本申请第二方面实施例提供一种基于多波束成形的雷达干扰装置，包括：接收模块，用于接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号，并基于所述多辐射源信号，生成预设阵列天线中每个阵元对应的多辐射源信号样本；处理模块，用于对所述多辐射源信号样本执行快速多波束成形操作，生成每个阵元的待发射信号；干扰模块，用于将所述待发射信号转换为模拟信号，并根据所述模拟信号得到所述模拟信号对应的功率放大信号，以通过所述功率放大信号干扰所述至少一部目标雷达。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述接收模块包括：采集单元，用于通过所述预设阵列天线同时接收所述至少一部目标雷达发射的多辐射源信号；采样单元，用于对所述多辐射源信号进行采样处理，得到所述多辐射源信号样本，并将所述多辐射源信号样本保存至所述预设阵列天线的每个阵元中。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述处理模块包括：第一生成单元，用于对所述每个阵元的多辐射源信号样本进行时域反转处理，生成所述每个阵元的时间反转信号；第二生成单元，用于按照预设的随机开关控制策略控制所述时间反转信号的通断状态，以在所述时间反转信号处于导通状态的情况下，生成所述每个阵元的待发射信号。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述第二生成单元具体用于，按照预设随机切换策略计算开关导通概率，并基于所述开关导通概率，控制所述每个阵元对应的开关执行导通操作，以生成所述待发射信号。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述干扰模块包括：第三生成单元，用于基于所述待发射信号和预设数模转换策略，生成所述待发射信号对应的模拟信号；放大单元，用于对所述模拟信号进行功率放大处理，得到所述功率放大信号；发射单元，用于通过所述预设阵列天线发射所述功率放大信号，以干扰所述至少一部目标雷达。
本申请第三方面实施例提供一种电子设备，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，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的基于多波束成形的雷达干扰方法。
本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的基于多波束成形的雷达干扰方法。
由此，本申请的实施例具有以下有益效果：
本申请的实施例可通过接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号，并基于多辐射源信号，生成预设阵列天线中每个阵元对应的多辐射源信号样本；对多辐射源信号样本执行快速多波束成形操作，生成每个阵元的待发射信号；将待发射信号转换为模拟信号，并根据模拟信号得到模拟信号对应的功率放大信号，以通过功率放大信号干扰至少一部目标雷达。本申请通过利用时间反转法的时空聚焦的特性，从而实现宽带信号的快速波束成形，具备了良好的波束成形效果；此外，本申请通过接入随机开关阵列，产生稳定的阵列主瓣和变化的旁瓣，从而有效避免了旁瓣的信息泄露，保护了阵列的空域特征。由此，解决了现有的干扰机抗干扰抑制方法容易造成旁瓣的信息泄露，难以保护阵列的空域特征等问题。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本申请实施例提供的一种基于多波束成形的雷达干扰方法的流程图；
图2为本申请的一个实施例提供的一种基于多波束成形的雷达干扰系统的逻辑架构示意图；
图3为本申请的一个实施例提供的一种采样存储功能单元的工作原理示意图；
图4为本申请的一个实施例提供的一种信号处理功能单元的工作原理示意图；
图5为本申请的一个实施例提供的一种发射功能单元的工作原理示意图；
图6为本申请的一个实施例提供的一种基于多波束成形的雷达干扰方法的执行逻辑示意图；
图7为本申请的一个实施例提供的一种基于多波束成形的雷达干扰方法的执行场景示意图；
图8为本申请的一个实施例提供的一种干扰阵列接收雷达信号和发射干扰信号的时序示意图；
图9为本申请的一个实施例提供的一种对抗干扰抑制方法性能的仿真效果示意图；
图10为根据本申请实施例的基于多波束成形的雷达干扰装置的示例图；
图11为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
其中，10-基于多波束成形的雷达干扰装置、100-接收模块、200-处理模块、300-干扰模块、1101-存储器、1102-处理器、1103-通信接口。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的基于多波束成形的雷达干扰方法、装置、设备及介质。针对上述背景技术中提到的问题，本申请提供了一种基于多波束成形的雷达干扰方法，在该方法中，通过接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号，并基于多辐射源信号，生成预设阵列天线中每个阵元对应的多辐射源信号样本；对多辐射源信号样本执行快速多波束成形操作，生成每个阵元的待发射信号；将待发射信号转换为模拟信号，并根据模拟信号得到模拟信号对应的功率放大信号，以通过功率放大信号干扰至少一部目标雷达。本申请通过利用时间反转法的时空聚焦的特性，从而实现宽带信号的快速波束成形，具备了良好的波束成形效果；此外，本申请通过接入随机开关阵列，产生稳定的阵列主瓣和变化的旁瓣，从而有效避免了旁瓣的信息泄露，保护了阵列的空域特征。由此，解决了现有的干扰机抗干扰抑制方法容易造成旁瓣的信息泄露，难以保护阵列的空域特征等问题。
具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种基于多波束成形的雷达干扰方法的流程图。
如图1所示，该基于多波束成形的雷达干扰方法包括以下步骤：
在步骤S101中，接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号，并基于多辐射源信号，生成预设阵列天线中每个阵元对应的多辐射源信号样本。
本申请的实施例首先可通过阵列天线同时接收多部目标雷达发射的多辐射源信号，从而对多辐射源信号进行采样及存储，为后续快速多波束成形操作的执行提供可靠的数据依据。
可选地，在本申请的一个实施例中，接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号，并基于多辐射源信号，生成预设阵列天线中每个阵元对应的多辐射源信号样本，包括：通过预设阵列天线同时接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号；对多辐射源信号进行采样处理，得到多辐射源信号样本，并将多辐射源信号样本保存至预设阵列天线的每个阵元中。
需要说明的是，在本申请的实施例中，干扰阵列（即预设的阵列天线）具备接收信号和发射信号的功能，干扰阵列可以在一段时间内接收信号，并在另一段时间内发射信号；且干扰阵列的空间分布不限，可以为一维均匀线阵、二维均匀面阵、圆环阵列或其他多种结构的阵列。
在实际执行过程中，本申请的实施例可选取为阵元等间隔、均匀分布的一维线阵作为干扰阵列，其阵元个数为，阵元间隔为/>。
此外，在本申请的实施例中，多部雷达的个数可设为，发射的雷达信号为，雷达信号的波形不限，可以是任意信号，只要带宽符合干扰阵列的要求即可；干扰阵列的阵元个数为/>，其第/>个阵元（/>）接收并采集到多雷达信号（即多辐射源信号）为/>，其多雷达信号的具体数学表达式如下：
其中，为与第/>个雷达到干扰阵列第1个阵元的距离相关的常数，/>为与第/>个辐射源相对阵列入射角度相关的常数。
由此，本申请的实施例通过干扰阵列接收信号多辐射源信号，并对其进行采样，并将采样后的信号样本存储至对应的每个阵元中，从而为干扰信号的处理和生成提供可靠的数据支撑。
在步骤S102中，对多辐射源信号样本执行快速多波束成形操作，生成每个阵元的待发射信号。
进一步地，本申请的实施例可将存储在每个阵元中的接收信号（即多辐射源信号）按时域进行反转，并接入随机开关，从而得到每个阵元的待发射信号。
由此，本申请实施例的干扰阵列通过采用时间反转策略对同时接收到的多辐射源的信号进行快速多波束成形操作，并采用随机开关策略得到干扰阵列信号的稳定的主瓣和变化的旁瓣，从而有效保护了干扰阵列的空域特征。
可选地，在本申请的一个实施例中，对多辐射源信号样本执行预设快速多波束成形操作，生成每个目标阵元的待发射信号，包括：对每个阵元的多辐射源信号样本进行时域反转处理，生成每个阵元的时间反转信号；按照预设的随机开关控制策略控制时间反转信号的通断状态，以在时间反转信号处于导通状态的情况下，生成每个阵元的待发射信号。
需要说明的是，在实际执行过程中，本申请的实施例可将存储的第个阵元的数字信号（即多辐射源信号）按时域进行反转，得到每个阵元对应的时间反转信号，即第/>个阵元的时间反转信号为/>。
进而，本申请的实施例可将时间反转信号接入了一个随机开关，通过该随机开关进行随机切换，以导通每个阵元的时间反转信号，得到每个阵元待发射信号，该待发射信号可以表示为：
其中，的取值为0或者1，其表示在/>时刻第n个阵元的时间反转信号对应的开关的导通与断开的状态。
由此，本申请的实施例通过利用时域反转策略的时空聚焦的特性和随机阵列分配策略对多辐射源信号，实现宽带信号的快速波束成形，从而具备良好的波束成形效果，有效保障了阵列的空域特征。
可选地，在本申请的一个实施例中，按照预设的随机开关控制策略控制时间反转信号的通断状态，以在时间反转信号处于导通状态的情况下，生成每个阵元的待发射信号，包括：按照预设随机切换策略计算开关导通概率，并基于开关导通概率，控制每个阵元对应的开关执行导通操作，以生成待发射信号。
在具体实现过程中，本申请实施例的开关具备多种随机切换的方式，作为一种可以实现的方式，本申请的实施例可设置一种服从伯努利分布的开关随机切换方式，每个阵元对应的随机开关，可独立的以概率/>控制随机开关进行开关导通操作，以生成待发射信号，并可以/>的概率控制开关执行断开操作。
需要注意的是，本领域技术人员可以根据实际情况选择其他合适的开关随机切换方式进行开关的随机导通和断开，例如可在N个阵元中随机选择M个天线进行导通，即，于此不做具体限定。
由此，本申请的实施例通过接入随机开关阵列，从而产生了稳定的阵列主瓣和变化的旁瓣，有效地避免了旁瓣的信息泄露，保护了阵列的空域特征。
在步骤S103中，将待发射信号转换为模拟信号，并根据模拟信号得到模拟信号对应的功率放大信号，以通过功率放大信号干扰至少一部目标雷达。
在生成每个阵元的待发射信号后，进一步地，本申请的实施例还可获取该待发射信号对应模拟信号，并对其进行功率放大，从而得到功率放大后的阵列发射信号（即功率放大信号），以利用功率放大信号干扰多部目标雷达。
可选地，在本申请的一个实施例中，将待发射信号转换为模拟信号，并根据模拟信号得到模拟信号对应的功率放大信号，以通过功率放大信号干扰至少一部目标雷达，包括：基于待发射信号和预设数模转换策略，生成待发射信号对应的模拟信号；对模拟信号进行功率放大处理，得到功率放大信号；通过预设阵列天线发射功率放大信号，以干扰至少一部目标雷达。
需要说明的是，本申请的实施例可对待发射信号进行数模转换操作，得到该待发射信号对应的模拟信号，并通过功率放大器对得到的模拟信号进行功率放大，生成功率放大信号，并将该功率放大信号传输至发射天线阵列，从而控制干扰阵列天线发射功率放大信号，以通过该功率放大信号对多部雷达同时进行干扰。
此外，本申请可根据上述基于多波束成形的雷达干扰方法构建基于多波束成形的雷达干扰系统，并结合附图对本申请的基于多波束成形的雷达干扰系统的逻辑架构进行说明。
图2为本申请的基于多波束成形的雷达干扰系统的逻辑架构示意图。如图2所示，本申请的基于多波束成形的雷达干扰系统主要包括用于对阵列天线接收信号进行采样和存储的采样存储功能单元、用于对存储的阵列信号进行时间反转和接入随机开关的信号处理功能单元以及用于将待发射的数字信号转换为模拟信号，并放大后接入阵列天线发射的发射功能单元。
具体地，图3为采样存储功能单元的工作原理示意图。如图3所示，采样存储功能单元包括采样器和存储器。其中，采样器的输入为阵列接收的基带信号，在采样器中经过采样和量化后，输出为离散的数字信号；离散的数字信号同时在存储器中进行存储。
图4为信号处理功能单元的工作原理示意图。如图4所示，信号处理功能单元包括时域反转子单元（即时间反转器）和随机开关子单元（即随机开关）。其中，时域反转子单元的输入为存储器中存储的离散化阵列信号，输出为时间反转信号；随机开关子单元的输入为时间反转信号，输出为待发射信号。
进一步地，在随机开关子单元中，时间反转信号接入了一个开关，该开关可通过预设控制策略进行随机切换，以控制每个阵元在导通时间内发射时间反转信号，即为待发射信号。
图5为发射功能单元的工作原理示意图。如图5所示，发射功能单元包括数模转换器、功率放大器和阵列天线。其中，数模转换器的输入为待发射信号，待发射信号在数模转换器中由数字信号转换为模拟信号；模拟信号接入功率放大器，进行功率放大后得到待发射的模拟信号；待发射的模拟信号接入阵列天线，阵列天线发射信号并实现多波束成形。
下述通过结合附图对本申请的基于多波束成形的雷达干扰方法的执行逻辑和本申请的基于多波束成形的雷达干扰方法的仿真效果进行介绍和说明。
图6为本申请的基于多波束成形的雷达干扰方法的执行逻辑示意图。如图6所示，本申请的基于多波束成形的雷达干扰方法的执行逻辑如下所述：
S601：阵列天线同时接收多辐射源信号，对多辐射源信号进行采样及存储；
S602：将存储的各阵元的接收信号按时间反转，并接入随机开关，得到各阵元的待发射信号；
S603：将待发射信号转换为模拟信号并放大，接入阵列天线发射信号。
此外，本申请的可根据预设的执行场景和干扰阵列接收雷达信号和发射干扰信号的时序信息，对本申请的基于多波束成形的雷达干扰方法进行仿真。
图7为本申请的基于多波束成形的雷达干扰方法的执行场景示意图。如图7所示，干扰阵列同时接收多部雷达信号，并对多部雷达同时进行多波束成形，可有效实现同时干扰多部雷达的效果。
图8为干扰阵列接收雷达信号和发射干扰信号的时序示意图。如图8所示，干扰阵列对接收到的雷达信号进行采样，并在采样间隙使用同一阵元对信号进行发射。
本申请对抗干扰抑制方法性能的仿真效果如图9所示。由图9可知，在干扰阵列具备16个阵元的情况下，如果选择16个阵元发射干扰信号，由于阵列旁瓣固定，经过干扰抑制方法后，对方雷达接收到的信号的干信比较低，干扰机工作失效；如果随机选择部分阵元发射信号，如选择8个阵元发射干扰信号，对方雷达可以接收到的信号的干信比较高，干扰机可以有效工作。
可以理解的是，本申请通过采用随机开关导通的策略，在不同时刻，干扰阵列的旁瓣总是不同的，从而可以有效地对抗常见的多基地雷达主瓣干扰抑制方法，在经过干扰抑制方法后仍然能获得较高的干扰机信号的能量。
根据本申请实施例提出的基于多波束成形的雷达干扰方法，通过接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号，并基于多辐射源信号，生成预设阵列天线中每个阵元对应的多辐射源信号样本；对多辐射源信号样本执行快速多波束成形操作，生成每个阵元的待发射信号；将待发射信号转换为模拟信号，并根据模拟信号得到模拟信号对应的功率放大信号，以通过功率放大信号干扰至少一部目标雷达。本申请通过利用时间反转法的时空聚焦的特性，从而实现宽带信号的快速波束成形，具备了良好的波束成形效果；此外，本申请通过接入随机开关阵列，产生稳定的阵列主瓣和变化的旁瓣，从而有效避免了旁瓣的信息泄露，保护了阵列的空域特征。
其次，参照附图描述根据本申请实施例提出的基于多波束成形的雷达干扰装置。
图10是本申请实施例的基于多波束成形的雷达干扰装置的方框示意图。
如图10所示，该基于多波束成形的雷达干扰装置10包括：接收模块100、处理模块200以及干扰模块300。
其中，接收模块100，用于接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号，并基于多辐射源信号，生成预设阵列天线中每个阵元对应的多辐射源信号样本。
处理模块200，用于对多辐射源信号样本执行快速多波束成形操作，生成每个阵元的待发射信号。
干扰模块300，用于将待发射信号转换为模拟信号，并根据模拟信号得到模拟信号对应的功率放大信号，以通过功率放大信号干扰至少一部目标雷达。
可选地，在本申请的一个实施例中，接收模块100包括：采集单元和采样单元。
其中，采集单元，用于通过预设阵列天线同时接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号。
采样单元，用于对多辐射源信号进行采样处理，得到多辐射源信号样本，并将多辐射源信号样本保存至预设阵列天线的每个阵元中。
可选地，在本申请的一个实施例中，处理模块200包括：第一生成单元和第二生成单元。
其中，第一生成单元，用于对每个阵元的多辐射源信号样本进行时域反转处理，生成每个阵元的时间反转信号。
第二生成单元，用于按照预设的随机开关控制策略控制时间反转信号的通断状态，以在时间反转信号处于导通状态的情况下，生成每个阵元的待发射信号。
可选地，在本申请的一个实施例中，第二生成单元具体用于，按照预设随机切换策略计算开关导通概率，并基于开关导通概率，控制每个阵元对应的开关执行导通操作，以生成待发射信号。
可选地，在本申请的一个实施例中，干扰模块300包括：第三生成单元、放大单元以及发射单元。
其中，第三生成单元，用于基于待发射信号和预设数模转换策略，生成待发射信号对应的模拟信号。
放大单元，用于对模拟信号进行功率放大处理，得到功率放大信号。
发射单元，用于通过预设阵列天线发射功率放大信号，以干扰至少一部目标雷达。
需要说明的是，前述对基于多波束成形的雷达干扰方法实施例的解释说明也适用于该实施例的基于多波束成形的雷达干扰装置，此处不再赘述。
根据本申请实施例提出的基于多波束成形的雷达干扰装置，包括接收模块，用于接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号，并基于多辐射源信号，生成预设阵列天线中每个阵元对应的多辐射源信号样本；处理模块，用于对多辐射源信号样本执行快速多波束成形操作，生成每个阵元的待发射信号；干扰模块，用于将待发射信号转换为模拟信号，并根据模拟信号得到模拟信号对应的功率放大信号，以通过功率放大信号干扰至少一部目标雷达。本申请通过利用时间反转法的时空聚焦的特性，从而实现宽带信号的快速波束成形，具备了良好的波束成形效果；此外，本申请通过接入随机开关阵列，产生稳定的阵列主瓣和变化的旁瓣，从而有效避免了旁瓣的信息泄露，保护了阵列的空域特征。
图11为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括：
存储器1101、处理器1102及存储在存储器1101上并可在处理器1102上运行的计算机程序。
处理器1102执行程序时实现上述实施例中提供的基于多波束成形的雷达干扰方法。
进一步地，电子设备还包括：
通信接口1103，用于存储器1101和处理器1102之间的通信。
存储器1101，用于存放可在处理器1102上运行的计算机程序。
存储器1101可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器1101、处理器1102和通信接口1103独立实现，则通信接口1103、存储器1101和处理器1102可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，简称为ISA）总线、外部设备互连（PeripheralComponent，简称为PCI）总线或扩展工业标准体系结构（Extended Industry StandardArchitecture，简称为EISA）总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图11中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选地，在具体实现上，如果存储器1101、处理器1102及通信接口1103，集成在一块芯片上实现，则存储器1101、处理器1102及通信接口1103可以通过内部接口完成相互间的通信。
处理器1102可能是一个中央处理器（Central Processing Unit，简称为CPU），或者是特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC），或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的基于多波束成形的雷达干扰方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或N个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (4)
1.一种基于多波束成形的雷达干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号，并基于所述多辐射源信号，生成预设阵列天线中每个阵元对应的多辐射源信号样本，其中，所述接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号，并基于所述多辐射源信号，生成预设阵列天线中每个阵元对应的多辐射源信号样本，包括：通过所述预设阵列天线同时接收所述至少一部目标雷达发射的多辐射源信号；对所述多辐射源信号进行采样处理，得到所述多辐射源信号样本，并将所述多辐射源信号样本保存至所述预设阵列天线的每个阵元中；
对所述多辐射源信号样本执行快速多波束成形操作，生成每个阵元的待发射信号，其中，所述对所述多辐射源信号样本执行预设快速多波束成形操作，生成每个目标阵元的待发射信号，包括：对所述每个阵元的多辐射源信号样本进行时域反转处理，生成所述每个阵元的时间反转信号；按照预设的随机开关控制策略控制所述时间反转信号的通断状态，以在所述时间反转信号处于导通状态的情况下，生成所述每个阵元的待发射信号；
所述按照预设的随机开关控制策略控制所述时间反转信号的通断状态，以在所述时间反转信号处于导通状态的情况下，生成所述每个阵元的待发射信号，包括：按照预设随机切换策略计算开关导通概率，并基于所述开关导通概率，控制所述每个阵元对应的开关执行导通操作，以生成所述待发射信号；
将所述待发射信号转换为模拟信号，并根据所述模拟信号得到所述模拟信号对应的功率放大信号，以通过所述功率放大信号干扰所述至少一部目标雷达，其中，所述将所述待发射信号转换为模拟信号，并根据所述模拟信号得到所述模拟信号对应的功率放大信号，以通过所述功率放大信号干扰所述至少一部目标雷达，包括：基于所述待发射信号和预设数模转换策略，生成所述待发射信号对应的模拟信号；对所述模拟信号进行功率放大处理，得到所述功率放大信号；通过所述预设阵列天线发射所述功率放大信号，以干扰所述至少一部目标雷达。
2.一种基于多波束成形的雷达干扰装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收至少一部目标雷达发射的多辐射源信号，并基于所述多辐射源信号，生成预设阵列天线中每个阵元对应的多辐射源信号样本，其中，所述接收模块包括：采集单元，用于通过所述预设阵列天线同时接收所述至少一部目标雷达发射的多辐射源信号；采样单元，用于对所述多辐射源信号进行采样处理，得到所述多辐射源信号样本，并将所述多辐射源信号样本保存至所述预设阵列天线的每个阵元中；
处理模块，用于对所述多辐射源信号样本执行快速多波束成形操作，生成每个阵元的待发射信号，其中，所述处理模块包括：第一生成单元，用于对所述每个阵元的多辐射源信号样本进行时域反转处理，生成所述每个阵元的时间反转信号；第二生成单元，用于按照预设的随机开关控制策略控制所述时间反转信号的通断状态，以在所述时间反转信号处于导通状态的情况下，生成所述每个阵元的待发射信号；所述第二生成单元具体用于，按照预设随机切换策略计算开关导通概率，并基于所述开关导通概率，控制所述每个阵元对应的开关执行导通操作，以生成所述待发射信号；
干扰模块，用于将所述待发射信号转换为模拟信号，并根据所述模拟信号得到所述模拟信号对应的功率放大信号，以通过所述功率放大信号干扰所述至少一部目标雷达，其中，所述干扰模块包括：第三生成单元，用于基于所述待发射信号和预设数模转换策略，生成所述待发射信号对应的模拟信号；放大单元，用于对所述模拟信号进行功率放大处理，得到所述功率放大信号；发射单元，用于通过所述预设阵列天线发射所述功率放大信号，以干扰所述至少一部目标雷达。
3.一种电子设备，其特征在于，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，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1所述的基于多波束成形的雷达干扰方法。
4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1所述的基于多波束成形的雷达干扰方法。
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