本發明涉及電子對抗領域，尤其涉及一種對抗有源假目標干擾的自適應反欺騙系統及其反欺騙方法。

背景技術：

隨著數字射頻存儲DRFM技術的發展，有源假目標干擾也越來越多樣化，除了硬件應用中常用的混疊濾波產生假目標干擾方式，針對線性調頻信號的新型假目標干擾Smeared Spectrum(SMSP)和Chopping and Interleaving(C&I)干擾也應運而生。目前只靠雷達操作員按照經驗進行人工壓點，已經不能滿足實時性和準確性的要求，所以必須要采用智能化的抗干擾措施。

一般對抗假目標干擾是從信號處理角度出發，如特征提取、模式識別、模糊函數識別等。目前在干擾識別方面，雖然有很多的參數可以識別干擾類型，但是在能夠用于區分真實目標和假目標的參數卻很少，隨著數字射頻存儲技術的越來越來成熟，假目標干擾與真實目標信號之間的相關性也越來越強，所以采用識別方法區分假目標干擾是比較困難的。

反欺騙方法是從系統設計角度，添加了欺騙脈沖，可以從源頭上削弱干擾效果，破壞假目標干擾的相關性，假目標干擾在脈壓處理中獲得的增益會變得很小。但是敵方干擾機的偵收時間是無法確定的，很容易就偵收到雷達發射的真實信號，干擾抑制的效果不明顯。

技術實現要素：

本發明提供一種對抗有源假目標干擾的自適應反欺騙系統及其反欺騙方法，在真實脈沖信號前添加了欺騙脈沖信號，破壞了干擾的相關性，從源頭上削弱了干擾效果，加入了自適應算法，根據雷達回波的檢波結果自適應的調整雷達發射欺騙脈沖信號的脈寬和真假脈沖信號的發射間隔，使干擾機無法截獲雷達真實脈沖信號，在雷達脈壓過程中，干擾就會被抑制，真實回波脈沖信號的增益就會增大，改善了抗干擾效果。

為了達到上述目的，本發明提供一種對抗有源假目標干擾的自適應反欺騙系統，包含：

雷達發射模塊，用于根據雷達信號參數生成并發射欺騙脈沖信號和真實脈沖信號；

雷達接收模塊，用于采樣接收目標回波信號和干擾機發射的有源假目標干擾信號；

信號處理模塊，其電性連接雷達接收模塊，用于計算目標增益與周圍雜波或干擾增益的差值；

自適應算法模塊，其電性連接信號處理模塊和雷達接收模塊，用于根據增益差值計算得到新的雷達信號參數傳輸給雷達發射模塊。

所述的雷達發射模塊包含：

波形發生器，其電性連接雷達發射天線和自適應算法模塊，用于根據接收的雷達信號參數產生欺騙脈沖信號和真實脈沖信號的雷達發射波形；

雷達發射天線，用于發射波形發生器產生的欺騙脈沖信號和真實脈沖信號。

本發明還提供一種對抗有源假目標干擾的自適應反欺騙方法，包含以下步驟：

步驟S1、雷達發射模塊根據雷達信號參數生成并發射欺騙脈沖信號和真實脈沖信號；

所述的雷達信號參數包含：欺騙脈沖信號的脈寬，以及欺騙脈沖信號與真實脈沖信號之間的發射間隔；

步驟S2、雷達接收模塊同時接受目標回波信號和干擾機發射的有源假目標干擾信號發送給信號處理模塊；

步驟S3、信號處理模塊對接收到的信號進行脈壓處理和檢波后，計算目標增益與周圍雜波或干擾增益的差值發送給自適應算法模塊；

步驟S4、適應算法模塊判斷增益差值是否大于等于期望值，如果是，將上個周期得到的雷達信號參數傳輸給雷達發射模塊，如果否，采用自適應算法根據增益差值計算得到新的雷達信號參數傳輸給雷達發射模塊。

所述的欺騙脈沖信號與真實脈沖信號的相關性不一致。

雷達接收模塊將接收到的信號下變頻到中頻，采樣量化后傳輸給信號處理模塊。

所述的脈壓處理是將雷達接收信號與雷達發射的真實信號進行匹配濾波。

所述的檢波是進行平方律或包絡檢波，采用恒虛警處理得到的門限確定目標脈沖。

所述的自適應算法包含最小均方差算法和遞歸最小二乘算法。

所述的LMS算法包含以下步驟：

計算期望值d(n)和實際反饋的增益差值y(n)的差e(n)，即e(n)＝d(n)-y(n)，其中n為時間量，也表示迭代次數，n為0,1,2...，n為0時表示初始值；

根據設定的步長計算新波形參數，w(n)＝w(n-1)+2ux(n)e^*(n)，其中，u為自適應步長，x(n)為將自適應反欺騙系統等效為FIR濾波器結構的輸入信號，w(n)為濾波器的權值，即自適應變化的兩個波形參數。

所述的RLS算法包含以下步驟：

設定p(n)的初值；

計算增益因子k(n)，即其中λ為遺忘因子；

計算期望值d(n)和實際反饋的增益差值y(n)的差e(n)，即

e(n)＝d(n)-y(n)；

計算p(n)，即p(n)＝λ^-1p(n-1)-λ^-1k(n)x^H(n)p(n-1)；

計算新波形參數，w(n)＝w(n-1)+k(n)e^*(n)；

其中n為時間量，也表示迭代次數，n為0,1,2...，n為0時表示初始值。

本發明在真實脈沖信號前添加了欺騙脈沖信號，破壞了干擾的相關性，從源頭上削弱了干擾效果，加入了自適應算法，根據雷達回波的檢波結果自適應的調整雷達發射欺騙脈沖信號的脈寬和真假脈沖信號的發射間隔，使干擾機無法截獲雷達真實脈沖信號，在雷達脈壓過程中，干擾就會被抑制，真實回波脈沖信號的增益就會增大，改善了抗干擾效果。

附圖說明

圖1是本發明提供的一種對抗有源假目標干擾的自適應反欺騙系統的結構圖。

圖2是本發明提供的一種對抗有源假目標干擾的自適應反欺騙方法的流程圖。

具體實施方式

以下根據圖1～圖2，具體說明本發明的較佳實施例。

如圖1所示，本發明提供一種對抗有源假目標干擾的自適應反欺騙系統，包含：

雷達發射模塊1，用于根據雷達信號參數生成并發射欺騙脈沖信號和真實脈沖信號；

雷達接收模塊2，用于采樣接收目標回波信號和干擾機發射的有源假目標干擾信號；

信號處理模塊3，其電性連接雷達接收模塊2，用于計算目標增益與周圍雜波或干擾增益的差值；

自適應算法模塊4，其電性連接信號處理模塊3和雷達接收模塊2，用于根據增益差值計算得到新的雷達信號參數傳輸給雷達發射模塊。

所述的雷達信號參數包含：欺騙脈沖信號的脈寬，以及欺騙脈沖信號與真實脈沖信號之間的發射間隔。

所述的雷達發射模塊1包含：

波形發生器102，其電性連接雷達發射天線101和自適應算法模塊4，用于根據接收的雷達信號參數產生欺騙脈沖信號和真實脈沖信號的雷達發射波形；

雷達發射天線101，用于發射波形發生器產生的欺騙脈沖信號和真實脈沖信號。

如圖2所示，本發明還提供一種對抗有源假目標干擾的自適應反欺騙方法，包含以下步驟：

步驟S1、雷達發射模塊根據雷達信號參數生成并發射欺騙脈沖信號和真實脈沖信號；

所述的雷達信號參數包含：欺騙脈沖信號的脈寬，以及欺騙脈沖信號與真實脈沖信號之間的間隔；設定該雷達信號參數的初始值；

雷達發射模塊中的波形發生器根據接收的雷達信號參數產生欺騙脈沖信號和真實脈沖信號的雷達發射波形，雷達發射模塊中的雷達發射天線將產生的欺騙脈沖信號和真實脈沖信號發射出去；

所述的真實脈沖信號采用線性調頻信號，所述的欺騙脈沖信號的調制形式應該保證與真實脈沖信號的相關性不一致，欺騙脈沖信號可以采用頻點在真實脈沖帶寬外的單頻信號、與真實脈沖信號的調頻斜率不同的線性調頻信號、偽隨機碼調相信號等；

步驟S2、雷達接收模塊同時接受目標回波信號和干擾機發射的有源假目標干擾信號發送給信號處理模塊；

雷達接收模塊將接收到的信號下變頻到中頻，采樣量化后傳輸給信號處理模塊；

干擾機偵收截獲雷達發射模塊發射的雷達信號后進行復制轉發產生有源假目標干擾信號；

步驟S3、信號處理模塊對接收到的信號進行脈壓處理和檢波后，計算目標增益與周圍雜波或干擾增益的差值發送給自適應算法模塊；

所述的脈壓處理是將雷達接收信號與雷達發射的真實信號進行匹配濾波，真實目標回波與雷達發射的真實信號相關性強，脈壓得到的目標幅度大，但由于干擾機截獲的是欺騙脈沖，是基于欺騙脈沖釋放干擾的，欺騙脈沖和真實脈沖的相關性不一致，所以在脈壓中的干擾幅度就小，起到抑制干擾的目的；

所述的檢波是進行平方律或包絡檢波，采用恒虛警處理得到的門限確定目標脈沖；

信號處理模塊計算得到的增益差值作為自適應算法模塊的反饋；

步驟S4、自適應算法模塊判斷增益差值是否大于等于期望值，如果是，則進行步驟S5，如果否，則進行步驟S6；

步驟S5、自適應算法模塊將上個周期得到的雷達信號參數傳輸給雷達發射模塊，進行步驟S1；

步驟S6、自適應算法模塊采用自適應算法根據增益差值計算得到新的雷達信號參數傳輸給雷達發射模塊，進行步驟S1；

所述的自適應算法可采用最小均方差(LMS)算法和遞歸最小二乘(RLS)算法，將自適應反欺騙系統等效為FIR濾波器結構；

所述的LMS算法包含以下步驟：

計算期望值d(n)和實際反饋的增益差值y(n)的差e(n)，即e(n)＝d(n)-y(n)，其中n為時間量，也表示迭代次數，n為0,1,2...，n為0時表示初始值；

根據設定的步長計算新波形參數，w(n)＝w(n-1)+2ux(n)e^*(n)，其中，u為自適應步長，自適應步長在此范圍內越大收斂速度越快，M為濾波器長度，Smax為輸入功率譜密度的最大值，x(n)為將自適應反欺騙系統等效為FIR濾波器結構的輸入信號，w(n)為濾波器的權值，即[w₁(n)w₂(n)]，為自適應變化的兩個波形參數，欺騙脈沖信號的脈寬以及欺騙脈沖信號和真實脈沖信號之間的發射間隔；

LMS算法的收斂性與穩定性與設定的步長有關，當設定的自適應步長越大，目標與周圍雜波或干擾的增益差收斂到期望值的速度就越快，但系統的穩定性變差，即增益差在期望值附近震蕩幅度大，當自適應步長太大算法就會發散；

所述的RLS算法包含以下步驟：

設定p(n)的初值；

計算增益因子k(n)，即其中λ為遺忘因子；

計算期望值d(n)和實際反饋的增益差值y(n)的差e(n)，即

e(n)＝d(n)-y(n)；

計算p(n)，即p(n)＝λ^-1p(n-1)-λ^-1k(n)x^H(n)p(n-1)；

計算新波形參數，w(n)＝w(n-1)+k(n)e^*(n)；

其中n為時間量，也表示迭代次數，n為0,1,2...，n為0時表示初始值；

RLS算法的收斂性與步長無關，收斂速度比LMS算法快，但是算法復雜，計算量大；

兩種自適應算法各有優缺點，需要根據實際情況選擇算法，對于干擾機偵收時間變化不頻繁的情況下，可以采用LMS算法，對于干擾機偵收時間變化較多且要求算法收斂速度較快的情況下可以選擇RLS算法。

本發明在真實脈沖信號前添加了欺騙脈沖信號，破壞了干擾的相關性，從源頭上削弱了干擾效果，加入了自適應算法，根據雷達回波的檢波結果自適應的調整雷達發射欺騙脈沖信號的脈寬和真假脈沖信號的發射間隔，使干擾機無法截獲雷達真實脈沖信號，在雷達脈壓過程中，干擾就會被抑制，真實回波脈沖信號的增益就會增大，改善了抗干擾效果。本發明還能應對干擾機偵收期變化的情況，即使干擾機的偵收期變化，經過幾個重復周期后自適應算法會調整雷達發射信號參數，使增益差收斂到期望值。

盡管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。