基于时间分集阵MIMO雷达的欺骗式干扰抑制方法.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CN112014805A(43)申请公布日2020.12.01(21)申请号202010804312.3(22)申请日2020.08.12(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市雁塔区太白南路2号(72)发明人朱圣棋余昆朱晶晶刘永军许京伟曾操(74)专利代理机构西安睿通知识产权代理事务所(特殊普通合伙)61218代理人惠文轩(51)Int.Cl.G01S7/36(2006.01)G01S7/42(2006.01)G01S7/41(2006.01)权利要求书4页说明书7页附图4页(54)发明名称基于时间分集阵MIMO雷达的欺骗式干扰抑制方法(57)摘要本发明公开了一种基于时间分集阵MIMO雷达的欺骗式干扰抑制方法，包括以下步骤：建立TDA‑MIMO雷达模型，获取发射‑接收‑多普勒域导向矢量；建立TDA‑MIMO雷达的回波数据模型；构造三维时变补偿矢量；对回波数据模型进行三维时变补偿，得到真实目标频谱；采用稳健的直接数据域处理方法对三维时变补偿后的回波数据进行处理，实现欺骗干扰的自适应抑制。本发明通过引入时间分集阵列，在每个发射阵元之间引入一个微小的时间延迟Δt，利用不同脉冲间阵元延时的可控性，提高系统自由度，提高雷达抗欺骗式干扰的性能。CN112014805ACN112014805A权利要求书1/4页1.基于时间分集阵MIMO雷达的欺骗式干扰抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立TDA-MIMO雷达模型，获取TDA-MIMO雷达的发射-接收-多普勒域导向矢量a(Δt(k),θ,v)；其中，Δt(k)表示相邻发射阵元之间的时间延迟，θ表示目标或干扰的角度，v表示目标或干扰的速度；步骤2，根据TDA-MIMO雷达模型及其发射-接收-多普勒域导向矢量a(Δt(k),θ,v)，得到TDA-MIMO雷达的回波数据模型；步骤3，基于TDA-MIMO雷达的发射-接收-多普勒域导向矢量a(Δt(k),θ,v)，构造发射-接收-多普勒三维时变补偿矢量；采用发射-接收-多普勒三维时变补偿矢量对步骤2的回波数据模型进行三维时变补偿，得到三维时变补偿后的回波数据，即真实目标频谱；步骤4，采用稳健的直接数据域处理方法对三维时变补偿后的回波数据进行处理，在目标参数的不确定集合约束条件下，实现欺骗干扰的自适应抑制。2.根据权利要求1所述的基于时间分集阵MIMO雷达的欺骗式干扰抑制方法，其特征在于，所述TDA-MIMO雷达模型具体为：TDA-MIMO雷达具有M个发射阵元，N个接收阵元，M个发射阵元为等距线阵，相邻发射阵元之间的间隔为dT；N个接收阵元为等距线阵，相邻接收阵元之间的间隔为dR；相邻发射阵元间存在一个时间延迟Δt(k)，一个相干处理时间内发射K个脉冲，雷达的脉冲重复周期为T。3.根据权利要求2所述的基于时间分集阵MIMO雷达的欺骗式干扰抑制方法，其特征在于，所述TDA-MIMO雷达的发射-接收-多普勒域导向矢量a(Δt(k),θ,v)表达式为：其中，表示Kronecker积；Tj为虚数单位，fc表示发射信号载波频率，λ＝fc/c表示波长，c为光速，(·)表示矩阵的转置。4.根据权利要求1所述的基于时间分集阵MIMO雷达的欺骗式干扰抑制方法，其特征在于，步骤2包含以下子步骤：2CN112014805A权利要求书2/4页子步骤2a，获取目标信号数据：TDA-MIMO雷达对回波数据进行下变频、采样、匹配滤波之后，得到匹配滤波后的回波数据，该数据中的目标信号数据是一个矩阵，每一列代表一次阵列快拍采样数据，则目标信号数据表示为：为第l次快拍采样目标信号数据，其维度为MNK×1；L为快拍采样次数；其中，ζ表示包含目标信噪比在内的全链路目标信号复系数；同理，获取干扰信号数据：干扰信号数据是一个矩阵，每一列代表一次阵列快拍采样数据；其中，的维度为MNK×1；其中，为第l次快拍采样干扰信号数据，P2表示干扰机个数，Np表示第p个干扰机产生的干扰个数；ζp,i表示第p个干扰机产生的第i个干扰的散射系数，散射系数ζp,i服从均值为0，方差为1的高斯分布；θp表示第P个干扰机所在角度；vp,i表示第p个干扰机产生的第i个干扰的速度；因此，雷达的回波数据x表示为：其中，表示接收数据中的噪声数据矩阵，噪声数据服从均值为0，方差为1的高斯分布。5.根据权利要求2所述的基于时间分集阵MIMO雷达的欺骗式干扰抑制方法，其特征在于，所述基于TDA-MIMO雷达的发射-接收-多普勒域导向矢量a(Δt(k),θ,v)，构造发射-接收-多普勒三维时变补偿矢量，其具体过程为：首先，根据发射域导向矢量，构造第k个脉冲的发射域补偿矢量g(Δt(k))：Tg(Δt(k))＝[1,exp{j2πfc