基于二维精简分数阶傅里叶变换的密集假目标干扰抑制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112346022A(43)申请公布日2021.02.09(21)申请号202011212099.3(22)申请日2020.11.03(71)申请人中国人民解放军海军航空大学地址264001山东省烟台市芝罘区二马路188号科研学术处(72)发明人王国宏张亮张翔宇于洪波杨志国(51)Int.Cl.G01S7/36(2006.01)G01S7/41(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称基于二维精简分数阶傅里叶变换的密集假目标干扰抑制方法(57)摘要本发明属于雷达抗干扰领域，针对自卫式密集假目标干扰和目标瞬时机动导致线性调频脉冲多普勒(PD)真实目标检测概率低问题，提出基于二维精简分数阶傅里叶变换(FRFT)的密集假目标干扰抑制方法。根据雷达发射信号调频斜率确定最优变换阶次，计算回波快时间最优阶次精简FRFT；针对干扰转发时延慢时间“凌乱”特征，引入中位数绝对偏差识别剔除干扰离群点；最后，最大高阶矩准则估计目标加速度，确定慢时间最优变换阶次，计算干扰剔除后回波二维精简FRFT。高干信比条件下的密集假目标干扰和目标瞬时机动会使PD雷达丧失积累优势，通过补偿多普勒频率、剔除干扰离群点，能够大幅提高真实目标检测概率。CN112346022ACN112346022A权利要求书1/2页1.基于二维精简分数阶傅里叶变换的密集假目标干扰抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(一)根据雷达发射信号调频斜率，确定回波快时间最优变换阶次pk，计算受干扰回波(pk,0)阶二维精简分数阶傅里叶变换；步骤(二)依次取回波(pk,0)阶二维精简分数阶傅里叶变换各u域单元，利用中位数绝对偏差鲁棒统计量，区分实部、虚部分别进行干扰离群点检测，得到两组离群点位置标签，进行“或”运算，根据标签位置将离群点数据至0；步骤(三)根据最大高阶矩准则搜索得到目标加速度at，然后根据at确定回波慢时间最优变换阶次pa，计算干扰剔除后的回波(pk,pa)阶二维精简分数阶傅里叶变换；步骤(四)通过峰值搜索得到真实目标对应坐标，然后估计得出目标初始距离和径向速度。2.根据权利要求1所述的基于二维精简分数阶傅里叶变换的密集假目标干扰抑制方法，其特征在于，步骤(一)中的二维精简分数阶傅里叶变换具体为：(1)信号x(t)的分数阶傅里叶变换Xp(u)分解为4步级联：其中，u对应分数阶傅里叶变换的u域，α为旋转角度，h(u)＝exp(-iπu2tanα/2)，为卷积符号，g(u)＝exp(iπcscαu2)。(2)省略前两项，得到信号x(t)的一维精简分数阶傅里叶变换表示式为：(3)将信号x(t)的一维精简分数阶傅里叶变换，拓展为二维信号x(s,t)的(p1,p2)阶二维精简分数阶傅里叶变换为：其中，为核函数，u、v分别对应二维精简分数阶傅里叶变换的u域和v域，α1＝p1π/2、α2＝p2π/2为二维旋转角度。3.根据权利要求1所述的基于二维精简分数阶傅里叶变换的密集假目标干扰抑制方法，其特征在于，步骤(二)中的干扰离群点检测的方法具体为：(1)设回波(pk,0)阶二维精简分数阶傅里叶变换1个u域单元为样本集X，计算其中位数绝对偏差MAD：MAD＝b·med[|xi-med(X)|]其中，b为校正因子，取1.4826，med[·]表示求中位数，xi为样本值。(2)根据样本值与样本集中位数距离，判断xi是否为干扰离群点：其中，th为鉴别门限。2CN112346022A权利要求书2/2页4.根据权利要求3所述的基于二维精简分数阶傅里叶变换的密集假目标干扰抑制方法，其特征在于，鉴别门限具体取值为：非常保守时取3，一般保守取2.5，不保守取2。3CN112346022A说明书1/4页基于二维精简分数阶傅里叶变换的密集假目标干扰抑制方法技术领域[0001]本发明属于雷达抗干扰领域，适用于解决高干信比密集假目标干扰条件下线性调频脉冲多普勒雷达真实目标检测概率低的问题。背景技术[0002]脉冲多普勒雷达在空间监视、武器控制、导弹告警等领域应用广泛，因其固有电子防护特性，被定义为“下一代威胁雷达”，线性调频信号是其常用的信号形式之一。基于数字射频存储装置的密集假目标干扰是对抗脉冲多普勒雷达有效干扰样式，干扰信号由截获全脉冲雷达信号生成，无需雷达脉冲重复频率先验信息，绝对数量及功率优势确保“能量域”有效压制雷达系统，可适用多种干扰场景。脉冲多普勒雷达相参积累功能本身可一定程度抑制干扰信号，但由于干扰信号与雷达匹配滤波器相匹配且分布“凌乱”，干扰数量的增加及功率的提升同样能抵消其对干扰的抑制作用，特别是干扰信号数量较多、干扰功率较大时，相参积累后的干扰信号会完全淹没真实目标。同时，自卫式干扰条件下，干扰机通