一種多站雷達(dá)抗有源欺騙式干擾的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及雷達(dá)抗干擾技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多站雷達(dá)抗有源欺騙式干擾的方 法，適用于組網(wǎng)雷達(dá)系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合中心有效地識(shí)別并剔除欺騙式假目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)多站雷達(dá)系 統(tǒng)對(duì)抗欺騙式干擾。
【背景技術(shù)】
[0002] 電子欺騙技術(shù)致力于在方向、位置、跟蹤起點(diǎn)等信息方面對(duì)受害雷達(dá)進(jìn)行欺騙， 或是在真實(shí)目標(biāo)回波周圍制造很多假目標(biāo)以至于真實(shí)目標(biāo)信息不能被提取出來(lái)。一種有 效的電子欺騙技術(shù)類別為欺騙式電子欺騙技術(shù)，該欺騙式電子欺騙技術(shù)的欺騙目的是通過(guò) 調(diào)制的發(fā)射或轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)雷達(dá)接收回波的幅度、相位等信息進(jìn)行誤導(dǎo)，尤其是數(shù)字射頻存儲(chǔ)器 (DRFM)，即先進(jìn)的轉(zhuǎn)發(fā)式干擾機(jī)的出現(xiàn)使得欺騙式干擾技術(shù)更加成熟，廣泛應(yīng)用于自衛(wèi)式 干擾和隨隊(duì)干擾；此外，欺騙式干擾會(huì)占用大量的系統(tǒng)資源，嚴(yán)重影響雷達(dá)系統(tǒng)的探測(cè)性能 和跟蹤性能。
[0003] 針對(duì)欺騙式假目標(biāo)干擾，單站雷達(dá)由于視角單一，很難對(duì)其進(jìn)行對(duì)抗，而多站雷達(dá) 可利用點(diǎn)跡關(guān)聯(lián)的方法對(duì)檢測(cè)到的目標(biāo)進(jìn)行真假判別，并剔除掉假目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)欺騙式 干擾的對(duì)抗。但是，由于多站雷達(dá)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)均會(huì)受到欺騙式干擾，使得密集假目標(biāo)導(dǎo) 致各節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的量測(cè)值間進(jìn)行關(guān)聯(lián)檢驗(yàn)的錯(cuò)誤率較高，并且多站雷達(dá)的布站位置不理想， 也會(huì)影響多站雷達(dá)對(duì)抗欺騙式干擾的能力。
[0004] 現(xiàn)有的多站雷達(dá)大部分是利用數(shù)據(jù)級(jí)融合對(duì)欺騙式干擾進(jìn)行對(duì)抗，在多站雷達(dá)對(duì) 目標(biāo)測(cè)量的過(guò)程中，只利用了目標(biāo)的點(diǎn)跡信息或航跡信息，使得數(shù)據(jù)級(jí)融合抗干擾方法不 能完全發(fā)揮其抗干擾能力，進(jìn)而無(wú)法充分利用多站雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)。
[0005] 現(xiàn)有的對(duì)抗欺騙式干擾為信號(hào)級(jí)融合方法，雖然可以充分利用目標(biāo)回波的各種信 息，但也存在著諸多限制與不足，該信號(hào)級(jí)融合方法利用在不同雷達(dá)站中真實(shí)目標(biāo)回波的 復(fù)包絡(luò)相互獨(dú)立、而干擾信號(hào)復(fù)包絡(luò)相關(guān)的特點(diǎn)鑒別真假目標(biāo)，其鑒別效果依賴于慢時(shí)間 復(fù)包絡(luò)序列中脈沖重復(fù)周期（PRT)的個(gè)數(shù)，而在實(shí)際雷達(dá)工作環(huán)境中，可利用的脈沖重復(fù) 周期（PRT)個(gè)數(shù)是非常有限的，甚至只有一個(gè)脈沖重復(fù)周期（PRT)可以利用，使得此時(shí)信號(hào) 相關(guān)性檢測(cè)的方法完全失效。同時(shí)，很有可能會(huì)將慢起伏的真目標(biāo)鑒別為假目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種多站雷達(dá)抗有源欺騙 式干擾的方法，該方法能夠使得多站雷達(dá)系統(tǒng)信號(hào)級(jí)抗欺騙式密集假目標(biāo)干擾，也能夠?qū)?不同欺騙式干擾產(chǎn)生的假目標(biāo)進(jìn)行有效鑒別。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0008] -種多站雷達(dá)抗有源欺騙式干擾的方法，包括以下步驟：
[0009] 步驟1，建立多站雷達(dá)系統(tǒng)，所述多站雷達(dá)系統(tǒng)中包含N個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)，所述N個(gè)節(jié)點(diǎn) 雷達(dá)分別接收信號(hào)，N為自然數(shù)，且N多2,并且在一個(gè)脈沖重復(fù)時(shí)間內(nèi)，所述N個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá) 中的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行匹配濾波和目標(biāo)檢測(cè)后，得到K+M個(gè)點(diǎn)目標(biāo)；其中， K表示接收信號(hào)中存在的真實(shí)點(diǎn)目標(biāo)個(gè)數(shù)，M表示接收信號(hào)中存在的虛假點(diǎn)目標(biāo)個(gè)數(shù)；
[0010] 步驟2,以第一個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)為參考雷達(dá)，對(duì)K+M個(gè)點(diǎn)目標(biāo)和其他N-I個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)進(jìn) 行時(shí)間對(duì)齊操作，得到所述N-I個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)檢測(cè)到的點(diǎn)目標(biāo)與參考雷達(dá)檢測(cè)到的點(diǎn)目標(biāo)之 間的回波幅度對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后從第η個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的回波中選取第p個(gè)點(diǎn)目標(biāo)在第η個(gè)節(jié)點(diǎn) 雷達(dá)的回波幅度ε Ριη，并據(jù)此計(jì)算得到第P個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的幅度比特征矢量Ωρ;其中，
[0011] P e {1，2,…，K+M}，n e {2,…，Ν};
[0012] 步驟3,設(shè)定虛假點(diǎn)目標(biāo)判定為真實(shí)點(diǎn)目標(biāo)的虛警率γ，并根據(jù)多站雷達(dá)系統(tǒng)中包 含的N個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)，計(jì)算得到用于N個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的鑒別門限Θ ;
[0013] 步驟4,將第P個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的幅度比特征矢量ΩΡ歸為第P類，進(jìn)而得到Κ+Μ個(gè)各不 相同的類，然后根據(jù)所述鑒別門限Θ對(duì)Κ+Μ個(gè)各不相同的類進(jìn)行聚類操作，獲得最終的聚 類結(jié)果；
[0014] 步驟5,設(shè)定虛假點(diǎn)目標(biāo)的判定門限值ε，并據(jù)此獲得所述最終的聚類結(jié)果中包 含的真實(shí)點(diǎn)目標(biāo)和虛假點(diǎn)目標(biāo)；其中，ε為自然數(shù)。
[0015] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0016] 第一，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明利用各雷達(dá)站真實(shí)目標(biāo)回波的幅度比離散分布，以 及虛假目標(biāo)回波的幅度比近似相同，而采用系統(tǒng)聚類分析的方法，能夠更有效地對(duì)抗欺騙 式密集假目標(biāo)的干擾；
[0017] 第二，本發(fā)明不依賴于欺騙式干擾的信號(hào)調(diào)制方式，能夠?qū)Σ煌垓_式干擾方式 產(chǎn)生的假目標(biāo)進(jìn)行有效鑒別；
[0018] 第三，本發(fā)明不依賴于長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)積累，僅需要一個(gè)脈沖重復(fù)周期（PRT)的時(shí)間 就能夠完成對(duì)真假目標(biāo)的鑒別，效率更高，實(shí)用性更強(qiáng)；
[0019] 第四，本發(fā)明可以保證恒定虛假目標(biāo)的正確鑒別概率，即進(jìn)行虛假目標(biāo)判定為真 實(shí)目標(biāo)的恒虛警檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0021] 圖1為本發(fā)明的一種多站雷達(dá)抗有源欺騙式干擾的方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0022] 圖2為虛警率為0. 001時(shí)真實(shí)目標(biāo)和虛假目標(biāo)分別在幅度比特征空間的分布情況 示意圖；
[0023] 圖3為三種布站方式下，真實(shí)目標(biāo)的正確鑒別概率Ppt分別隨干燥比（JNR)的變化 曲線示意圖；其中，橫坐標(biāo)為干燥比（JNR)，縱坐標(biāo)為真實(shí)目標(biāo)的正確鑒別概率P pt;
[0024] 圖4為三種布站方式下，虛假目標(biāo)的正確鑒別概率P'FT分別隨干燥比（JNR)的變 化曲線示意圖；其中，橫坐標(biāo)為干燥比（JNR)，縱坐標(biāo)為虛假目標(biāo)的正確鑒別概率P' FT。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 參照?qǐng)D1，為本發(fā)明的一種多站雷達(dá)抗有源欺騙式干擾的方法的實(shí)現(xiàn)流程圖，該種 多站雷達(dá)抗有源欺騙式干擾的方法，包括以下步驟：
[0026] 步驟1，建立多站雷達(dá)系統(tǒng)，所述多站雷達(dá)系統(tǒng)中包含N個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)，所述N個(gè)節(jié) 點(diǎn)雷達(dá)分別接收信號(hào)，N為自然數(shù)，且N多2,并且在一個(gè)脈沖重復(fù)時(shí)間（PRT)內(nèi)，所述N個(gè) 節(jié)點(diǎn)雷達(dá)中的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行匹配濾波和目標(biāo)檢測(cè)后，得到K+M個(gè)點(diǎn)目 標(biāo)；其中，K表示接收信號(hào)中存在的真實(shí)點(diǎn)目標(biāo)個(gè)數(shù)，M表示接收信號(hào)中存在的虛假點(diǎn)目標(biāo) 個(gè)數(shù)。
[0027] 步驟2,以第一個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)為參考雷達(dá)，對(duì)K+M個(gè)點(diǎn)目標(biāo)和其他N-I個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)進(jìn) 行時(shí)間對(duì)齊操作，得到所述N-I個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)檢測(cè)到的點(diǎn)目標(biāo)與參考雷達(dá)檢測(cè)到的點(diǎn)目標(biāo)之 間的回波幅度對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后從第η個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的回波中選取第p個(gè)點(diǎn)目標(biāo)在第η個(gè)節(jié)點(diǎn) 雷達(dá)的回波幅度ε Ριη，并據(jù)此計(jì)算得到第P個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的幅度比特征矢量Ωρ;其中，
[0028] ρ e {1，2,…，K+M}，n e {2,…，N}，K表示接收信號(hào)中存在的真實(shí)點(diǎn)目標(biāo)個(gè)數(shù)，M 表示接收信號(hào)中存在的虛假點(diǎn)目標(biāo)個(gè)數(shù)。
[0029] 具體地，以第一個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)為參考雷達(dá)，對(duì)K+M個(gè)點(diǎn)目標(biāo)和其他N-I個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)進(jìn) 行時(shí)間對(duì)齊操作，得到所述N-I個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)檢測(cè)到的點(diǎn)目標(biāo)與參考雷達(dá)檢測(cè)到的點(diǎn)目標(biāo)之 間的回波幅度對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后從第η個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的回波中選取第p個(gè)點(diǎn)目標(biāo)在第η個(gè)節(jié)點(diǎn) 雷達(dá)的回波幅度ε Ριη，并據(jù)此計(jì)算得到第P個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的幅度比特征矢量Ωρ，其表達(dá)式為：
[0032] 其中，表示第ρ個(gè)點(diǎn)目標(biāo)在第一個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)上的回波幅度，ε ρ,η表示第ρ個(gè) 點(diǎn)目標(biāo)在第η個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)上的回波幅度，K表示接收信號(hào)中存在的真實(shí)點(diǎn)目標(biāo)個(gè)數(shù)，M表示 接收信號(hào)中存在的虛假點(diǎn)目標(biāo)個(gè)數(shù)。
[0033] 步驟3,設(shè)定虛假點(diǎn)目標(biāo)判定為真實(shí)點(diǎn)目標(biāo)的虛警率γ，并根據(jù)多站雷達(dá)系統(tǒng)中包 含的N個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)，計(jì)算得到用于N個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的鑒別門限Θ。
[0034] 具體地，設(shè)定第j個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)回波中遠(yuǎn)離點(diǎn)目標(biāo)包絡(luò)的部分為第j個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的 噪聲樣本，并根據(jù)所述第j個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的噪聲樣本估計(jì)第j個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的噪聲方差，即噪聲 功率，然后選取第j個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)回波中點(diǎn)目標(biāo)幅度模值最大的幅度模值，據(jù)此估計(jì)得到第j 個(gè)雷達(dá)的干擾噪聲功率比S ,，并根據(jù)設(shè)定虛假點(diǎn)目標(biāo)判定為真實(shí)點(diǎn)目標(biāo)的虛警率γ，計(jì)算 得到用于N個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的鑒別門限Θ。
[0035] 所述用于N個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的鑒別門限Θ的表達(dá)式為：