基于網(wǎng)絡(luò)化雷達陣列合成的抗有源主瓣干擾方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于網(wǎng)絡(luò)化雷達陣列合成的抗有源主瓣干擾方法。其實現(xiàn)步驟是：（1）調(diào)整網(wǎng)絡(luò)化雷達相鄰兩節(jié)點雷達的基線長度Di,i+1并在相鄰兩節(jié)點雷達的基線上插入隨機放置的陣元；（2）計算相鄰兩節(jié)點雷達的回波信號ri(t)和ri+1(t)及隨機陣元的回波信號ri,i+1(t)；（3）對相鄰兩節(jié)點雷達的回波信號ri(t)和ri+1(t)及隨機陣元的回波信號ri,i+1(t)進行合成，得到合成后的一組新數(shù)據(jù)rc(t)；（4）利用新數(shù)據(jù)rc(t)中的目標、干擾及噪聲信息計算新數(shù)據(jù)rc(t)的權(quán)值W；（5）利用權(quán)值W對合成后的新數(shù)據(jù)rc(t)進行自適應(yīng)波束形成，獲得干擾抑制之后的天線方向圖和輸出信號。本發(fā)明能有效抑制有源主瓣干擾，且具有計算復(fù)雜度低、易于工程實現(xiàn)的優(yōu)點，可用于目標探測或跟蹤。
【專利說明】基于網(wǎng)絡(luò)化雷達陣列合成的抗有源主瓣干擾方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雷達【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種抗有源主瓣干擾的方法，可用于組網(wǎng)雷達系統(tǒng)，在有源主瓣干擾條件下，對從網(wǎng)絡(luò)化雷達各節(jié)點雷達天線主瓣進入的干擾信號進行有效的抑制，提高網(wǎng)絡(luò)化雷達在主瓣干擾條件下的探測跟蹤性能。
【背景技術(shù)】 [0002]當有源干擾位于目標附近時，干擾信號通常會從雷達接收天線主瓣進入；當雷達探測遠距離目標時，即使干擾機距離目標較遠，干擾信號也會落入雷達接收天線的主瓣之內(nèi)，從而形成有源主瓣干擾。當對雷達接收天線接收到的數(shù)據(jù)進行波束形成時,有源主瓣干擾的存在會導(dǎo)致嚴重的波束畸變或主瓣峰值偏置，使得雷達無法正確探測目標。
[0003]網(wǎng)絡(luò)化雷達，是指由多部體制相同或不同的節(jié)點雷達構(gòu)成的一個有機的雷達網(wǎng)絡(luò)，它具有靈活的工作模式和協(xié)同探測方式，有豐富的空域資源。
[0004]隨著干擾天線的陣列化，干擾機具有多波束形成和系統(tǒng)資源調(diào)度的能力，能夠同時對多部雷達實施干擾，網(wǎng)絡(luò)化雷達面臨著有源主瓣干擾的威脅，網(wǎng)內(nèi)每一部節(jié)點雷達都會受到主瓣干擾的影響，網(wǎng)絡(luò)化雷達的檢測性能會急速下降。
[0005]針對有源主瓣干擾，現(xiàn)有方法主要是通過增大雷達天線的孔徑，來提高雷達接收天線的分辨率，實現(xiàn)抗有源主瓣干擾。但該方法只能用于單站雷達抗有源主瓣干擾，若直接用于網(wǎng)絡(luò)化雷達，由于網(wǎng)絡(luò)化雷達中的節(jié)點雷達的個數(shù)較多，增大每個節(jié)點雷達天線的孔徑的代價較高，無法工程實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對單站雷達抗主瓣干擾的方法無法直接用于網(wǎng)絡(luò)化雷達的問題，提出一種基于網(wǎng)絡(luò)化雷達陣列合成的抗有源主瓣干擾方法，以實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)化雷達有源主瓣干擾的抑制，提高網(wǎng)絡(luò)化雷達的檢測性能。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下步驟:
[0008](I)假設(shè)網(wǎng)絡(luò)化雷達相鄰兩節(jié)點雷達的基線長度Di，i+1是實時可變的，調(diào)整Di，i+1的大小，使其滿足Di，i+1< ARd/dt，并且在相鄰兩節(jié)點雷達的基線上插入L個隨機放置的陣元， L > Di； i+1sin ( 0 Q 5) / X，其中，0 0 5 = 50.7 A/ (D^Dij i+1+Di+1)為陣列的半功率波束寬度，Rd 為目標與網(wǎng)絡(luò)化雷達系統(tǒng)之間的距離，dt為目標尺寸，A =Vftl為雷達發(fā)射電磁波的波長， Di為第i部節(jié)點雷達的陣列孔徑，Di+1為第i+1部節(jié)點雷達的陣列孔徑，c為電磁波在自由空間中的傳播速度，fC1為電磁波的載波頻率；
[0009](2)假設(shè)網(wǎng)絡(luò)化雷達由P部相控陣節(jié)點雷達構(gòu)成，每部節(jié)點雷達的工作模式均相同，且各節(jié)點雷達的發(fā)射信號相同，空間遠場存在一個目標，目標附近存在Q部有源干擾機，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化雷達的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和目標、干擾相對于相鄰兩節(jié)點雷達的波達方向，計算相鄰兩節(jié)點雷達的回波信號及L個隨機陣元的回波信號:
[0010]!Ti (t) = ri；s(t)+ri；J(t)+ni (t),[0011 ] ri+1 (t) = ri+1 ’ s (t) +ri+1 ’」(t) +ni+1 (t),
[0012]ri； i+1 (t) = ri； i+1 ’ s (t) +ri； i+1 ’ j (t) +ni； i+1 (t)，
[0013]其中，ri,s(t)是第i部節(jié)點雷達的目標回波信號，ri,s(t) = a(0t)s(t), ri+1； s(t)是第 i+1 部節(jié)點雷達的目標回波信號，ri+1； s(t) = b ( 0 t) s (t), ri； i+1，s (t) 是L個隨機陣元的目標回波信號，rM+1,s(t) = d(0t)s(t), r.jU)是第i部節(jié)點
雷達的干擾回波信號，
【權(quán)利要求】
1.一種基于網(wǎng)絡(luò)化雷達陣列合成的抗有源主瓣干擾方法，其包括如下步驟:(1)假設(shè)網(wǎng)絡(luò)化雷達相鄰兩節(jié)點雷達的基線長度Di，i+1是實時可變的，調(diào)整Di，i+1的大小，使其滿足Di，i+1 ( ARd/dt，并且在相鄰兩節(jié)點雷達的基線上插入L個隨機放置的陣元，L >Di；i+1sin(0 Q 5) A，其中，0 Q 5 = 50.7A/(Di+Di；i+1+Di+1)為陣列的半功率波束寬度，Rd 為目標與網(wǎng)絡(luò)化雷達系統(tǒng)之間的距離，dt為目標尺寸，\ =CZ^fci為雷達發(fā)射電磁波的波長， Di為第i部節(jié)點雷達的陣列孔徑，Di+1為第i+1部節(jié)點雷達的陣列孔徑，c為電磁波在自由空間中的傳播速度，fC1為電磁波的載波頻率；(2)假設(shè)網(wǎng)絡(luò)化雷達由P部相控陣節(jié)點雷達構(gòu)成，每部節(jié)點雷達的工作模式均相同，且各節(jié)點雷達的發(fā)射信號相同，空間遠場存在一個目標，目標附近存在Q部有源干擾機，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化雷達的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和目標、干擾相對于相鄰兩節(jié)點雷達的波達方向，計算相鄰兩節(jié)點雷達的回波信號及L個隨機陣元的回波信號:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述步驟(4)中的采樣協(xié)方差矩陣，通過如下公式計算:Rc，J+n = E[rc；J+n(t)rc；J+nH(t)],其中，ru+Jt)是合成后新數(shù)據(jù)中干擾與噪聲之和，H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述步驟(4)中的權(quán)值系數(shù)，通過如下公式計算: /Uc = M [ciOf R^cm,其中，c(0t)是合成后新數(shù)據(jù)對應(yīng)的目標導(dǎo)向矢量，&1+?是&1+11(0的采樣協(xié)方差矩陣，H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，“-1”表示矩陣的求逆。
【文檔編號】G01S7/36GK103605115SQ201310647068
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】張娟, 張林讓, 祁玉, 劉楠, 周宇 申請人:西安電子科技大學(xué)