以GPS导航卫星为外辐射源的无源雷达微弱目标检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102033227A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102033227A(43)申请公布日2011.04.27(21)申请号201010565686.0(22)申请日2010.11.30(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人徐定杰吕东泽沈锋盖猛刘丹吴述敏单志明党超贺瑞周宇(51)Int.Cl.G01S13/02(2006.01)G01S7/36(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称以GPS导航卫星为外辐射源的无源雷达微弱目标检测方法(57)摘要本发明提供的是一种以GPS导航卫星为外辐射源的无源雷达微弱目标检测方法。在参考通道中采用标准的GPS接收机，接收到的信号作为参考信号，对其进行提纯处理；在雷达目标回波通道中，首先对其进行放大和滤波，然后下变频到中频进行处理，去除GPS信号中携带的导航信息，利用LS-CLEAN方法进行直达波和杂波抑制，对抑制后的信号与参考信号进行匹配滤波，在匹配滤波器的输出端首先进行多普勒补偿，再对强目标旁瓣对微弱目标的遮蔽作用进行抑制，最后进行相干累积、恒虚警处理。能有效地抑制直达波干扰、多径干扰、杂波干扰和强目标回波旁瓣遮蔽干扰，从而检测到微弱目标回波。CN10237ACCNN110203322702033230A权利要求书1/1页1.一种以GPS导航卫星为外辐射源的无源雷达微弱目标检测方法，其特征是：在参考通道中采用标准的GPS接收机，接收到的信号作为参考信号，对其进行提纯处理；在雷达目标回波通道中，接收到的信号包括强、弱目标的回波信号、直达波干扰、多径干扰、杂波干扰和噪声，首先对其进行放大和滤波，然后下变频到中频进行处理，去除GPS信号中携带的导航信息，利用LS-CLEAN方法进行直达波和杂波抑制，对抑制后的信号与参考信号进行匹配滤波，在匹配滤波器的输出端首先进行多普勒补偿，再对强目标旁瓣对微弱目标的遮蔽作用进行抑制，最后进行相干累积、恒虚警处理。2.根据权利要求1所述的所述的利用LS-CLEAN方法进行直达波和杂波抑制的过程如下：(1)构造参考信号的时延阵Sref_d；(2)构造参考信号的时延-多普勒阵Sref_df；(3)构造数据阵A，将其列向量构成干扰子空间；(4)构造投影矩阵P，将目标回波通道信号投影到与干扰子空间正交的子空间，达到进行直达波、多径、杂波干扰抑制的目的；(5)将此时的矩阵作为初值赋给处理矩阵S，初始化迭代次数j＝0；(6)j＝j+1，更新处理矩阵sj+1＝sj-mjCA；(7)检测到的目标为swtj(i)＝swtj-1(i)+mjδ(i-delayi)；(8)对剩余信号的能量进行判断，若其高于噪声电平，则到步骤(6)继续进行，否则循环结束，此时检测到所有的微弱目标。2CCNN110203322702033230A说明书1/5页以GPS导航卫星为外辐射源的无源雷达微弱目标检测方法技术领域[0001]本发明涉及的是一种无源雷达技术领域，尤其涉及利用GPS导航卫星作为外辐射源的无源雷达领域内的微弱目标检测方法。背景技术[0002]无源雷达是指雷达本身不发射电磁波信号而只用目标辐射电磁波信号(外辐射源)进行目标探测和跟踪的雷达，它具有良好的“四抗性能”并具有造价低、隐蔽性强、机动性高等优点。目标辐射的电磁信号可能是目标自身发射的信号，或者是第三方电磁波信号经目标反射后的电磁信号。因此，根据目标辐射信号源的类型，无源雷达可分为两类：一是利用目标自身辐射源的无源雷达，包括待观测的目标自身携带的辐射源，如雷达、通信、应答机、有源干扰和导航等电子设备；二是利用第三方发射信号经目标反射的信号的无源雷达，这类发射源包括地面广播电台、电视台、通信台站、直播电视卫星和卫星导航定位系统等。从雷达体制上讲，它的接收机和发出外辐射源的发射机是异地配置，因此它也属于双(多)基雷达。[0003]基于GPS信号作为外辐射信号无源雷达具有很多传统有源雷达没有的优点：(1)无源雷达接收机由于没有大功率的器件，且不受发射机功率泄漏的影响，从而具有较高的灵敏度；(2)多个接收机工作，可以对干扰源进行无源定位；(3)由于收、发分置，接收机是静默的，也可以机动，所以系统具有抗电子侦查、抗干扰和抗反辐射导弹摧毁的能力；(4)在接收机前置时，可利用空中、空间的照射源，可以探测到发射机的视线以下和远区超低空的目标，抗超低空突防能力强；(5)具有反隐身的效果，由于隐身目标只在鼻锥o30π范围内有极小的雷达截面积(RCS)，而侧向及顶部散射和绕射并没有减小，还很强，使得无源雷达对隐身目标的探测具有很好的效果；(6)由于自身不发射电磁波，无源雷达系统具有隐蔽性和