一种窄带自卫噪声压制干扰的检测识别方法与流程
本发明涉及雷达抗干扰技术领域，特别涉及一种窄带自卫噪声压制干扰的检测识别方法。
背景技术：
噪声压制干扰的干扰原理是干扰机通过发射能量较强的噪声信号，在雷达接收端淹没真实目标回波信号，使雷达无法正常检测目标。因为其无需侦测敌方雷达详细工作参数就可以对敌方雷达形成良好干扰效果的特点在现代军事领域中一直得到广泛的应用。
噪声压制干扰的分类标准很多，根据干扰机和真实目标的空间关系可以分为自卫噪声压制干扰和支援噪声压制干扰；根据噪声压制干扰带宽又可以分为宽带噪声干扰和窄带噪声干扰。而现有的雷达抗干扰措施往往不具有普适性，因此为了采取某种最优的抗干扰措施来削弱噪声干扰对我方雷达带来的影响，提高雷达资源的利用率，其先决条件就是要正确的检测到干扰的存在并识别出干扰类型。对于窄带自卫噪声压制干扰，其仅仅压制真实目标多普勒附近较窄的频率范围，在这种情况下雷达系统既无法检测真实目标，运用传统的能量检测方法也无法检测到噪声干扰，雷达系统失效。
技术实现要素：
针对背景技术的不足，本发明提供一种窄带自卫噪声压制干扰的检测识别方法。该方法综合利用频域滑窗检测和主辅通道噪声实时监测技术可以有效解决窄带自卫噪声干扰的检测识别问题。
为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种窄带自卫噪声压制干扰的检测识别方法，其特点是，包括以下步骤：
s1，设置主天线和辅助天线同时对回波信号进行接收，针对主天线和路信号进行cfar检测；
s2，在检测不到目标的情况下通过时域距离门遍历和频域滑窗检测，实时监测窗函数内噪声基底的功率值以进行窄带噪声压制干扰识别；
s3，通过在窗函数内均匀选点，计算对应点主、辅通道噪声功率比来最终识别窄带自卫噪声压制干扰。
所述的步骤s1包括：
雷达主天线不断向外发射单载波脉冲信号s(t)，主、辅助天线同时接收回波信号，当空间中存在窄带自卫噪声压制干扰时，主天线和路信号经过数字下变频和低通滤波以后的表达式为：
zσ(t)＝gm(θ,j)ass(t-τ)exp(j2πfd(t-τ))+gm(θ,j)ajj(t-τ)+nm(t)
其中，fd为目标多普勒频率；τ为当前目标距离下的回波时延；
辅助天线通道的接收信号为：
zc(t)＝gc(θ,j)ass(t-τ)exp(j2πfd(t-τ))+gc(θ,j)ajj(t-τ)+nc(t)
其中，
对主天线和路和辅助天线通道n个脉冲重复周期的信号进行采样，得到采样后的信号向量zσ和zc，向量长度都为m，继续对信号向量zσ和zc进行抽取重排，假设抽取间隔l＝[fst]，其中fs为采样频率，t为脉冲重复周期，[]为取整符号，按行重排并进行fft变换得到p×n的数据矩阵aσ和ac，其中p为距离门个数，其值为p＝m/(nl)，对主天线和路数据aσ进行cfar检测。
所述的步骤s2包括：
对于所述的主天线和路数据aσ，依据距离门个数p和脉冲重复频率fprt，以及雷达可能面临的窄带噪声压制干扰最低带宽bmin，以bmin/2为窗函数长度，将和路数据zσ(f)分为[2*fprt*p/bmin]个待检测区域，统计每个检测区域里的数据平均功率pi，并按照平均功率由大到小的顺序对待检测区域进行顺序检测，当数据平均功率高于系统热噪声基底一定门限γ1时，对该检测区域进行标记并继续进行步骤s3处理，否则该检测区域不进行后续处理，如果所有待检测区域数据平均功率pi都不满足门限，则直接输出无窄带噪声压制干扰标志。
所述的步骤s3中在检测区域中利用主、辅天线通道信号功率比过门限点是否满足n/m准则来识别窄带自卫噪声压制干扰。
所述的步骤s3包括：
继续对步骤s2过门限的检测区域进行处理，并同时提取辅助天线通道与主天线相对应的检测区域数据ac(p,n),p＝p1,n1≤n≤n2，其中p1为该检测区域的距离门号，n1,n2为频率门边界；在该检测区域均匀选择m个数据点，计算对应数据点主天线和路数据与辅助天线通道数据的功率比λm，统计功率比超过一定门限γ2的点数k，当满足n/m准则时，即k大于等于n时，给出窄带自卫噪声压制干扰报警标志。
所述的步骤s1后还包括：若检测到目标，则直接输出无噪声压制干扰标志。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
该方法通过时域距离门遍历和频域滑窗检测，实时监测窗函数内噪声基底的功率值来对窄带噪声干扰进行检测；同时进一步结合主、辅天线双通道检测技术来对窄带自卫噪声干扰进行识别，可以有效解决传统雷达系统能量检测法面临窄带自卫噪声压制干扰时，即无法检测到目标同时又无法给出噪声压制干扰报警的问题。
附图说明
图1为本发明的总体流程图。
图2为主天线和路以及辅助天线的方向图函数。
图3为不存在窄带自卫噪声干扰时雷达接收信号目标距离门上的频谱图。
图4为存在窄带自卫噪声干扰时雷达接收信号目标距离门上的频谱图。
图5为距离扫描情况下连续多帧窄带自卫噪声压制干扰报警标志。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1所示，一种窄带自卫噪声压制干扰的检测识别方法，包括以下步骤：
s1，设置主天线和辅助天线同时对回波信号进行接收，针对主天线和路信号进行cfar检测；
s2，在检测不到目标的情况下通过时域距离门遍历和频域滑窗检测，实时监测窗函数内噪声基底的功率值以进行窄带噪声压制干扰识别；
s3，通过在窗函数内均匀选点，计算对应点主、辅通道噪声功率比来最终识别窄带自卫噪声压制干扰。
所述的步骤s1包括：
雷达主天线不断向外发射单载波脉冲信号s(t)，主、辅助天线同时接收回波信号，当空间中存在窄带自卫噪声压制干扰时，主天线和路信号经过数字下变频和低通滤波以后的表达式为：
zσ(t)＝gm(θ,j)ass(t-τ)exp(j2πfd(t-τ))+gm(θ,j)ajj(t-τ)+nm(t)
其中，fd为目标多普勒频率；τ为当前目标距离下的回波时延；
辅助天线通道的接收信号为：
zc(t)＝gc(θ,j)ass(t-τ)exp(j2πfd(t-τ))+gc(θ,j)ajj(t-τ)+nc(t)
其中，
对主天线和路和辅助天线通道n个脉冲重复周期的信号进行采样，得到采样后的信号向量zσ和zc，向量长度都为m，继续对信号向量zσ和zc进行抽取重排，假设抽取间隔l＝[fst]，其中fs为采样频率，t为脉冲重复周期，[]为取整符号，按行重排并进行fft变换得到p×n的数据矩阵aσ和ac，其中p为距离门个数，其值为p＝m/(nl)，对主天线和路数据aσ进行cfar检测。
所述的步骤s2包括：
对于所述的主天线和路数据aσ，依据距离门个数p和脉冲重复频率fprt，以及雷达可能面临的窄带噪声压制干扰最低带宽bmin，以bmin/2为窗函数长度，将和路数据zσ(f)分为[2*fprt*p/bmin]个待检测区域，统计每个检测区域里的数据平均功率pi，并按照平均功率由大到小的顺序对待检测区域进行顺序检测，当数据平均功率高于系统热噪声基底一定门限γ1时，对该检测区域进行标记并继续进行步骤s3处理，否则该检测区域不进行后续处理，如果所有待检测区域数据平均功率pi都不满足门限，则直接输出无窄带噪声压制干扰标志。
所述的步骤s3中在检测区域中利用主、辅天线通道信号功率比过门限点是否满足n/m准则来识别窄带自卫噪声压制干扰。
所述的步骤s3包括：
继续对步骤s2过门限的检测区域进行处理，并同时提取辅助天线通道与主天线相对应的检测区域数据ac(p,n),p＝p1,n1≤n≤n2，其中p1为该检测区域的距离门号，n1,n2为频率门边界；在该检测区域均匀选择m个数据点，计算对应数据点主天线和路数据与辅助天线通道数据的功率比λm，统计功率比超过一定门限γ2的点数k，当满足n/m准则时，即k大于等于n时，给出窄带自卫噪声压制干扰报警标志。
所述的步骤s1后还包括：若检测到目标，则直接输出无噪声压制干扰标志。
本发明的效果可以通过具体的实施例进一步说明。
实施例条件：考虑雷达发射单载波脉冲信号s(t)，脉冲重复频率500khz，目标多普勒频率200khz，；窄带噪声干扰设置为零均值高斯复噪声，带宽26khz，信噪比(snr)定义为接收信号与接收机热噪声功率的比值，snr＝15db；干信比(jsr)定义为干扰信号与接收信号功率的比值，jsr＝10db。主天线和路和辅助通道的方向图函数分别如图2a和图2b所示，归一化基准都为和路方向图的最大值。
无窄带自卫噪声干扰时，雷达接收信号目标距离门上的频谱图如图3所示；存在窄带自卫噪声干扰时，雷达接收信号目标距离门上的频谱图如图4所示；连续多帧窄带自卫噪声干扰报警标志如图5所示。可以看到，当存在窄带自卫噪声压制干扰时，由于干扰功率比目标功率强，目标会被噪声干扰淹没，假设检测门限γ1＝15db，主辅通道功率比γ2＝15db，检测窗长13khz，应用本发明的窄带自卫噪声干扰的检测识别方法，能量最强的检测区域其平均功率与接收机热噪声功率的比值大于窄带噪声干扰的检测门限γ1，该检测区域用于自卫噪声干扰识别的数据点，主辅通道信号功率比全部大于检测门限γ2，满足n/m判决准则，雷达系统成功给出窄带自卫噪声干扰报警标志。因此应用本发明的内容可以有效实现对窄带自卫噪声干扰的检测识别。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
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