一种基于复经验模态分解的抗密集假目标干扰方法

本发明属于雷达抗密集假目标干扰领域，具体涉及一种基于复经验模态分解的抗密集假目标干扰的方法。

背景技术：

1、欺骗干扰抑制的最终目的是为了更好的对目标进行检测。当欺骗干扰发生时，会导致跟踪假目标或跟踪目标的丢失。因此，针对典型的密集假目标干扰，本发明拟采用基于复数经验模态分解(cemd)相参干扰抑制技术，对欺骗类干扰在频域上进行频率筛选，对目标以外的频率分量进行剔除，完成干扰抑制，而后经相参提高sinr。

2、密集假目标欺骗干扰由预先设定的一系列时间间隔和调制规律，转发多个欺骗干扰信号，既可以对雷达产生欺骗效果，又可以用大量干扰信号消耗雷达资源，使雷达工作处于饱和状态。雷达接收信号时域波形，由于受到距离假目标干扰，时域上相当于多个参数相似的lfm信号的时域部分叠加，此时已经很难从时域上看出lfm信号的特征。将雷达接收信号直接进行脉冲压缩处理，可以得到，脉压后将出现多个峰值(主瓣)。如果不先抑制接收信号中的距离假目标干扰，雷达接收机的agc将自动将增益调至与距离假目标相适应，将假目标干扰作为真实目标对待，对于跟踪雷达，更有可能跟踪假目标，进而丢失真实目标，这将对雷达造成极大威胁与损害。

3、当雷达发射信号为线性调频lfm信号，密集假目标与发射信号的表达式相同，区别在于每个脉冲的假目标回波时延不同，进而给予雷达错误的距离与速度信息，达到干扰与欺骗的目的。通过采用数字射频存储技术，干扰机可以快速采样雷达信号并存储，然后调制信号的时延和幅度等参数再转发给雷达，使电磁空间中存在大量的假目标干扰。雷达接收机受到密集假目标干扰后无法准确分辨真实目标回波，也就影响了雷达的工作状态。现有技术对密集假目标干扰的抑制效果有限，因此很有必要进行雷达的抗密集假目标干扰技术研究。

技术实现思路

1、本发明的目的是抑制传统体制雷达对空域进行目标探测时受到的敌方密集假目标干扰，在时域对回波信号进行cemd分解处理后，使用质心本征模态函数imf与发射信号相关处理来查找密集假目标干扰所在的imf分量，然后进行多脉冲回波欺骗干扰剔除，剔除干扰后对多脉冲进行相参积累，实现对密集假目标干扰抑制以及sinr的提升。

2、本发明的具体技术方案如下：

3、一种基于复经验模态分解的抗密集假目标干扰方法，包括以下步骤：

4、s1：检测假目标；

5、s2：将假目标中各组脉冲回波分别进行cemd分解得到若干个本征模态函数imf；

6、所述cemd分解公式为：

7、

8、式中，密集假目标干扰的假目标个数为n个，t是发射信号脉宽，tr是目标与雷达之间距离所对应的时延；而tji,i＝1,…,n分别代表干扰机为了欺骗雷达所附加的欺骗干扰时延，fc为回波信号载频，fd是真实目标的多普勒频率，fdj,j＝1,...,n分别代表密集假目标干扰在频谱上的多普勒频率；aji分别代表密集假目标欺骗干扰在时域上的幅值，最后对幅值求和累加；

9、s3：根据本征模态函数imf，相位投影方向为求解质心imfzx，将所有方向的投影做均值处理，将质心imfzx到本征模态函数imf进行恢复；

10、s4：将各脉冲回波所求解的质心imfzx与发射信号进行相关性检验，与发射信号相关性高的本征模态函数imf分量保留，相关性差的本征模态函数imf分量剔除，得到干扰抑制后的多脉冲信号；

11、s5：将干扰抑制后的多脉冲信号进行相参积累，根据时频图与脉压图的参照对比，进行真实目标的位置检验，并绘制抑制后的信号时域、频域、多普勒域信息，完成对密集假目标干扰的抑制。

12、优选地，s1包括以下子步骤：

13、s11：将得到的各组脉冲信号做时域和频域图像；

14、s12：在距离域与发射信号进行快时间维脉冲压缩，得到假目标与真目标的混合脉压图，其假目标特性与真实目标特性一致。

15、优选地，s2包括以下子步骤：

16、s21：采用逐步求取极大值包络和极小值包络进而提取零均值成分；

17、s22：将信号逐步分解为本征函数imf，

18、其中表示信号分解的各imf，rn(t)为分解后余量，n表示分解所得模态个数；

19、s23：由于信号在z域上是旋转的，为了防止信号在某一时刻旋转的突变性，又要实现复数信号旋转时在旋转平面上的某一方向上的投影，求取cemd分解后得到的本征模态函数imf的“管道”质心，其计算公式为：imfzx＝(c1(t)+c2(t)+…+cn(t))/n。

20、优选地，s3中，通过将质心imf到本征imf进行恢复，实现“管道”质心imf的相位特性和幅值特性与cemd直接分解得到的本征imf所相对应.。

21、优选地，s4包括以下子步骤：

22、s41：将每一组脉冲回波所求解的质心imfzx与发射信号进行相关性检验；

23、s42：将与发射信号相关性高的质心imfzx分量保留，相关性差的质心imfzx分量剔除。

24、优选地，相关性检验为皮尔逊相关系数法；其公式为

25、

26、其中，cov(·)代表协方差矩阵运算，var(·)代表方差运算，rs代表参考信号。

27、本发明的有益效果如下：

28、1.本发明的目的是抑制传统体制雷达对空探测时受到的密集假目标干扰，在时域对回波信号进行cemd分解处理后，通过求取复数信号旋转“管道”质心，并在时域上剔除干扰目标的本征模态函数imf，然后对抑制后的信号进行相参积累，完成对真实目标信号的重组恢复，实现对密集假目标干扰的抑制。

29、2.本发明利用复经验模态分解的方法，在剔除假目标的同时，不破坏发射信号频谱。

技术特征：

1.一种基于复经验模态分解的抗密集假目标干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于复经验模态分解的抗密集假目标干扰的方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的基于复经验模态分解的抗密集假目标干扰的方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的基于复经验模态分解的抗密集假目标干扰的方法，其特征在于，所述s3中，通过将质心imf到本征imf进行恢复，实现“管道”质心imf的相位特性和幅值特性与cemd直接分解得到的本征imf所相对应.。

5.根据权利要求1所述的基于复经验模态分解的抗密集假目标干扰的方法，其特征在于，在所述s4包括以下子步骤：

6.根据权利要求5所述的基于复经验模态分解的抗密集假目标干扰的方法，其特征在于，所述相关性检验为皮尔逊相关系数法；其公式为

技术总结
本发明公开了一种基于复经验模态分解的抗密集假目标干扰方法，包括以下步骤：S1：检测假目标；S2：将假目标中各组脉冲回波分别进行CEMD分解得到若干个本征模态函数IMF；S3：根据本征模态函数IMF，相位投影方向为求解质心IMF<subgt;ZX</subgt;，将所有方向的投影做均值处理，将质心IMF<subgt;ZX</subgt;到本征模态函数IMF进行恢复；S4：将各脉冲回波所求解的质心IMF<subgt;ZX</subgt;与发射信号进行相关性检验，与发射信号相关性高的本征模态函数IMF分量保留，相关性差的本征模态函数IMF分量剔除，得到干扰抑制后的多脉冲信号；本发明的目的是抑制传统体制雷达受到的密集假目标欺骗干扰。

技术研发人员：张鑫,张博文,刘鹭丹,吴小川,索莹,杨松岩,邓维波
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15