CN110857979B - 一种基于相参信号的极化频选特性材料抗干扰辨识***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于相参信号的极化频选特性材料抗干扰辨识***，包括探测雷达、具有频选特性的极化频选特性材料，探测雷达发射电磁波到极化频选特性材料表面，又反射回波至探测雷达，探测雷达进行极化频选特性材料抗干扰辨识的信号处理，雷达接收机分别接收垂直极化信号和水平极化信号；基带信号处理模块，用于垂直极化基带信号和水平极化基带信号的过滤处理；极化角测量模块，用于极化频选特性材料极化角测量；极化频选特性材料辨识模块，用于极化频选特性材料的辨识。利用正交的垂直和水平双极化接收模式对相同入射信号作出不同的极化响应，得到目标或材料的极化角信息；发射相参信号来过滤干扰信号的影响，准确辨识出材料的极化特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子无源标签***，属于电子标签设计技术领域，适用于全天时全天候尤其是能见度低的天气对电子无源标签的极化频选特性材料抗干扰辨识，具体是指一种基于相参信号的极化频选特性材料抗干扰辨识***及方法。
背景技术
随着物联网在交通、物流、工业和商业零售等行业的广泛应用，需要附着无源标签的物品数量急剧上升。而目前国内已有的光学识别***还存在全天候识别率不稳定的问题，光学采集车辆图像时，会受到环境光线变化的影响，标签本身也会出现污点、褪色、倾斜以及运动产生的模糊失真，对识别正确率有一定的影响，更有甚者，在雾霾、沙尘暴等恶劣天气造成的能见度低的情况下，光学***识别信息更加困难。另外，目前还有一类射频标签，主要有两种，即有源射频标签和无源射频标签，工作原理都是从阅读器获取数据，并对数据进行处理然后反馈给阅读***，当标签天线接收到的能量不足时，标签内IC芯片就不能工作，这就决定了标签与阅读器的通信距离不可能太远，从而大大限定了标签使用的灵活性，并且目前IC芯片具有读写、改写功能，因此所存储的信息，容易被改写或者误写，大大降低了***的安全性，同时也极大地抑制了***的通用性。
发明名称为“一种基于频选特性的电子无源标签识别***及方法”的专利，基于频选特性的无源标签***，不含IC芯片，通过解析雷达回波信号进行标签信息识别，且无需识别***与特定目标之间建立机械或光学接触，可以全天时全天候对标签进行识别，尤其提高了恶劣天气识别的准确率，对于提高标签识别的抗干扰能力具有重要意义，解决了基于频选特性的无源标签的应用问题。其中通过解析雷达回波信号进行标签信息识别技术涉及到对一种基于相参信号的极化材料抗干扰辨识方法，具体是指根据材料反射信号经过抗干扰处理和极化角测量最后辨识出材料的方法，属于信号处理技术领域，适用于对具有极化特性材料的辨识，在对具有极化特性的材料进行极化角测量时，比较两个正交双极化天线接收的反射脉冲幅度是最直接也是基本的方法，在理想的不含干扰信号的情况下，通过比较测量的脉冲幅度能够准确检测出材料的极化特性，但是现代空间环境中每时每刻都充斥着各种无线电波，包括无线通信、导航***、探测雷达等，干扰信号与正常信号交织在一起，直接检测回波脉冲幅度极易出现测量误差大的情况，会对检测的结果造成干扰。因此发明具备抗干扰能力的极化辨识方法便面临着迫切需求。
发明内容
本发明提供了具备抗干扰能力的辨识***及方法，能够对已知极化特性的多种材料进行抗干扰辨识，一种基于相参信号的极化频选特性材料抗干扰辨识***，包括探测雷达、具有频选特性的极化频选特性材料，所述探测雷达包括雷达收发机、收发信道、信号处理器，所述雷达收发机包括用于雷达信号发射的雷达发射机和用于雷达信号接收的雷达接收机，所述收发信道用于传送雷达信号，所述信号处理器进行极化频选特性材料抗干扰辨识的信号处理；所述探测雷达发射电磁波到极化频选特性材料表面，又反射回波至探测雷达，所述探测雷达进行极化频选特性材料抗干扰辨识的信号处理，其特征在于所述雷达接收机包括设有垂直极化天线的垂直极化接收机和设有水平极化天线的水平极化接收机，所述垂直极化天线和水平极化天线正交设置，用于回波信号的接收，分别接收垂直极化信号和水平极化信号；所述收发信道包括多通道接收信道，多通道接收信道进行信号频点切换、信号下变频为中频信号传送到信号处理器；所述信号处理器包括设置有第一路AD转换器和第二路AD转换器的信号采集端，分别用于采集垂直极化天线接收的第一路中频信号即垂直极化信号和水平极化天线接收的第二路中频信号即水平极化信号，还包括基带信号处理模块，用于对第一路中频信号和第二路中频信号进行下变频处理，得到垂直极化基带信号和水平极化基带信号这两路基带信号；还包括信号脉冲压缩过滤处理模块，用于垂直极化基带信号和水平极化基带信号的过滤处理；还包括极化角测量模块，用于极化频选特性材料极化角测量；还包括极化频选特性材料辨识模块，用于极化频选特性材料的辨识。
具体地，所述极化角测量模块包括脉内极化角测量模块和脉间极化角测量模块，脉内极化角测量模块根据脉冲压缩的主瓣宽度，计算主瓣内每个采样点对应的极化角，然后求极化角均值；脉间极化角测量模块计算多组脉冲极化角的均值作为该极化频选特性材料的极化角。
一种基于相参信号的极化频选特性材料抗干扰辨识***的抗干扰辨识方法，其特征在于包括：
步骤1：探测雷达发射带宽为B，调频率为γ的线性调频信号，以重频fr发射，发射到极化频选特性材料表面，在信号接收端使用正交的垂直极化天线和水平极化天线对极化频选特性材料的回波信号进行接收；
步骤2：雷达接收机接收射频信号后，经过下变频到中频信号，所述信号处理机的信号采集端通过两路AD转换器同时对中频信号进行采集，一路AD转换器采集垂直极化天线接收的信号，一路AD转换器采集水平极化天线接收的信号；
步骤3：对采集的中频信号进行下变频处理，得到垂直极化和水平极化的两路基带信号；
步骤4：对基带信号进行脉冲压缩，过滤掉干扰信号；
根据干扰信号的非相参性和极化频选特性材料回波信号的相参性，使用脉冲压缩技术对干扰信号进行过滤处理；
步骤5：脉内极化角测量；
根据脉冲压缩的主瓣宽度，计算主瓣内每个采样点对应的极化角，然后求极化角均值；
步骤6：脉间极化角测量与极化频选特性材料辨识；
计算多组脉冲极化角的均值，与已知极化频选特性材料的N种极化角比较，取出差值绝对值最小的极化频选特性材料i，将差值绝对值与门限值比较，如果在检测门限值内，则辨识出极化频选特性材料i，如果在检测门限值外，则未辨识出极化频选特性材料；
上述步骤顺次进行。
具体地，各步骤具体内容如下：
步骤1：发射带宽为B、调频率为γ、重频为fr的线性调频信号，在信号接收端使用正交的垂直极化天线和水平极化天线对极化频选特性材料的反射信号进行接收；
发射信号的表达式为：
S(t,fc)＝A(t)exp[j(2πfct+πγt2)]
其中fc为发射信号载频，t为发射时间，A(t)为信号的幅度包络；
步骤2：接收机接收射频信号后，垂直极化通道信号和水平极化通道信号分别经过下变频到中频信号，信号采集端通过两路AD同时对中频信号进行采集，一路AD采集垂直极化天线接收的信号，一路AD采集水平极化天线接收的信号；
垂直极化天线接收的射频信号经下变频到中频后的信号表达式为：
SV(t,f0)＝AV(Δt)exp[j(2πf0Δt+πγΔt2)]+N1(Δt)
其中AV(Δt)为垂直极化天线接收的信号幅度包络，f0为下变频后的中频频率，Δt为回波的传输延迟，N1(Δt)为干扰信号；
水平极化天线接收的射频信号经下变频到中频后的信号表达式为：
SH(t,f0)＝AH(Δt)exp[j(2πf0Δt+πγΔt2)]+N2(Δt)
其中：AH(Δt)为水平极化天线接收的信号幅度包络，f0为下变频后的中频频率，Δt为回波的传输延迟，N2(Δt)为干扰信号；
步骤3：对采集的中频信号进行下变频处理，得到垂直极化和水平极化的两路基带信号；
对于频率为f0的中频信号，使用同样频率为f0的信号进行混频，得到基带信号，垂直极化通道和水平极化通道的基带信号分别如下：
SV(t)＝AV(Δt)exp(jπγΔt2)+N1(Δt)
SH(t)＝AH(Δt)exp(jπγΔt2)+N2(Δt)
步骤4：对基带信号进行脉冲压缩，过滤掉干扰信号和噪声；
由于回波中极化频选特性材料的反射信号具有线性调频特性，因而具有相参性，而干扰信号N1(Δt)和N2(Δt)的相位是随机的，是非相参信号，所以当使用脉冲压缩技术对含有干扰的基带信号进行处理时，相参的极化频选特性材料回波信号幅度会聚焦形成峰值，而非相参的干扰信号的幅度则无法聚焦，依然随机散布。使用参考函数对垂直极化通道和水平极化通道的信号进行脉冲压缩处理，参考信号表达式如下：
H(t)＝exp(-jπγt2)
对基带信号和参考信号做卷积，即可得到脉冲压缩的结果，经过脉冲压缩后的垂直极化通道和水平极化通道的信号如下：
RV(t)＝IFFT{FFT[SV(t)]*FFT[H(t)]}＝σV(Δt)+N1′(Δt)
RH(t)＝IFFT{FFT[SH(t)]*FFT[H(t)]}＝σH(Δt)+N2′(Δt)
其中FFT为傅里叶变换的描述，IFFT为逆傅里叶变换的描述，σV(Δt)和σH(Δt)为做完脉冲压缩后极化频选特性材料反射回波的响应函数，N1′(Δt)和N2′(Δt)为干扰信号做完脉冲压缩后的响应函数。
步骤5：脉内极化角测量；
由于N1′(Δt)和N2′(Δt)相对于σV(Δt)和σH(Δt)的主瓣幅度很小，可以忽略，故RV(t)和RH(t)的主瓣幅度大小近似等于σV(Δt)和σH(Δt)的主瓣幅度大小，通过计算RV(t)和RH(t)的主瓣信息可以得到σV(Δt)和σH(Δt)的主瓣信息；
假设RV(t)和RH(t)的3dB主瓣宽度占据M个采样点，分别计算M个采样点对应的极化角，计算方法为：第i个采样点对应垂直极化通道RV(t)的幅度值为EV(i)，对应水平极化通道RH(t)的幅度值为EH(i)，则第i个采样点对应的极化角为tan-1(EV(i)/EH(i))，对主瓣内的M个采样点计算的极化角取平均，即得到了脉内极化角θ，计算方法如下：
步骤6：脉间极化角测量与极化频选特性材料辨识；
统计多组脉冲极化角，当处理周期为T时，计算处理周期内T*fr个脉冲回波的极化角，取平均值作为脉间极化角，假设计算得到的脉间极化角为α，将α与已知极化频选特性材料的N种极化角比较，取出差值绝对值最小的极化频选特性材料，假设为极化频选特性材料n，将最小的差值绝对值与检测门限值δ比较，如果不大于门限值/>则辨识出对应为极化频选特性材料n，如果大于检测门限值/>则未辨识出极化频选特性材料。
优选地，所述门限值δ设定的方法为综合所有材料计划特性的实际测试情况确定。
本发明中，首先发射线性调频信号，通过正交的垂直极化天线和水平极化天线接收从极化材料反射回的信号；然后使用两路AD转换器分别采集垂直极化通道和水平极化通道的中频信号；接着对中频信号进行下变频处理，得到垂直极化通道和水平极化通道的基带信号；接下来对基带信号进行脉冲压缩，过滤掉干扰信号的影响；基于脉冲压缩的结果，使用主瓣信息测量脉内极化角度；最后测量一个处理周期内的脉间极化角度，与已知材料的极化角比较，并与检测门限值比较，得到材料的辨识结果。利用正交的垂直和水平双极化接收模式对相同入射信号作出不同的极化响应，通过对信号极化特性的提取，得到目标或材料的极化角信息；利用干扰信号往往具有非相参性的这一特点，发射相参信号来过滤干扰信号的影响，准确辨识出材料的极化特性(极化角)。
附图说明
图1为本发明的抗干扰辨识***的结构原理图；
图2为本发明的抗干扰辨识方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例一：
如图1所示，本发明的抗干扰辨识***，包括探测雷达、具有频选特性的极化频选特性材料，所述探测雷达包括雷达收发机、收发信道、信号处理器，所述雷达收发机包括用于雷达信号发射的雷达发射机和用于雷达信号接收的雷达接收机，所述收发信道用于传送雷达信号，所述信号处理器进行极化频选特性材料抗干扰辨识的信号处理；所述探测雷达发射电磁波到极化频选特性材料表面，又反射回波至探测雷达，所述探测雷达进行极化频选特性材料抗干扰辨识的信号处理，其特征在于所述雷达接收机包括设有垂直极化天线的垂直极化接收机和设有水平极化天线的水平极化接收机，所述垂直极化天线和水平极化天线正交设置，用于回波信号的接收，分别接收垂直极化信号和水平极化信号；所述收发信道包括多通道接收信道，多通道接收信道进行信号频点切换、信号下变频为中频信号传送到信号处理器；所述信号处理器包括设置有第一路AD转换器和第二路AD转换器的信号采集端，分别用于采集垂直极化天线接收的第一路中频信号(垂直极化信号)和水平极化天线接收的第二路中频信号(水平极化信号)，还包括基带信号处理模块，用于对第一路中频信号和第二路中频信号进行下变频处理，得到垂直极化基带信号和水平极化基带信号这两路基带信号；还包括信号脉冲压缩过滤处理模块，用于垂直极化基带信号和水平极化基带信号的过滤处理；还包括极化角测量模块，用于极化频选特性材料极化角测量；本实施例中，所述极化角测量模块包括脉内极化角测量模块和脉间极化角测量模块，脉内极化角测量模块根据脉冲压缩的主瓣宽度，计算主瓣内每个采样点对应的极化角，然后求极化角均值；脉间极化角测量模块计算多组脉冲极化角的均值作为该极化频选特性材料的极化角。还包括极化频选特性材料辨识模块，用于极化频选特性材料的辨识。
实施例二：
如图2所示，本发明的抗干扰辨识方法，包括：
步骤1：探测雷达发射带宽为B，调频率为γ的线性调频信号，即线性调频电磁波，以重频fr发射，(以一定入射角度范围内的角度，通常是0°～90°范围)发射到极化频选特性材料表面，在雷达接收机的信号接收端使用正交的垂直极化天线和水平极化天线对极化频选特性材料的回波信号进行接收；
发射信号的表达式为：
S(t,fc)＝A(t)exp[j(2πfct+πγt2)]
其中fc为发射信号载频，t为发射时间，A(t)为信号的幅度包络；
步骤2：雷达接收机接收射频信号后，经过下变频到中频信号即垂直极化通道信号和水平极化通道信号分别经过下变频到中频信号，信号处理机的信号采集端通过两路AD转换器同时对中频信号进行采集，一路AD转换器采集垂直极化天线接收的信号，一路AD转换器采集水平极化天线接收的信号；
垂直极化天线接收的射频信号经下变频到中频后的信号表达式为：
SV(t,f0)＝AV(Δt)exp[j(2πf0Δt+πγΔt2)]+N1(Δt)其中AV(Δt)为垂直极化天线接收的信号幅度包络，f0为下变频后的中频频率，Δt为回波的传输延迟，N1(Δt)为干扰信号；
水平极化天线接收的射频信号经下变频到中频后的信号表达式为：
SH(t,f0)＝AH(Δt)exp[j(2πf0Δt+πγΔt2)]+N2(Δt)
其中：AH(Δt)为水平极化天线接收的信号幅度包络，f0为下变频后的中频频率，Δt为回波的传输延迟，N2(Δt)为干扰信号；
步骤3：对采集的中频信号进行下变频处理，得到垂直极化和水平极化的两路基带信号；
对于频率为f0的中频信号，使用同样频率为f0的信号进行混频，得到基带信号，垂直极化通道和水平极化通道的基带信号分别如下：
SV(t)＝AV(Δt)exp(jπγΔt2)+N1(Δt)
SH(t)＝AH(Δt)exp(jπγΔt2)+N2(Δt)
步骤4：对基带信号进行脉冲压缩，过滤掉干扰信号；
根据干扰信号的非相参性和极化频选特性材料回波信号的相参性，使用脉冲压缩技术对干扰信号进行过滤处理；
由于回波中极化频选特性材料的反射信号具有线性调频特性，因而具有相参性，而干扰信号N1(Δt)和N2(Δt)的相位是随机的，是非相参信号，所以当使用脉冲压缩技术对含有干扰的基带信号进行处理时，相参的极化频选特性材料回波信号幅度会聚焦形成峰值，而非相参的干扰信号的幅度则无法聚焦，依然随机散布。使用参考函数对垂直极化通道和水平极化通道的信号进行脉冲压缩处理，参考信号表达式如下：
H(t)＝exp(-jπγt2)
对基带信号和参考信号做卷积，即可得到脉冲压缩的结果，经过脉冲压缩后的垂直极化通道和水平极化通道的信号如下：
RV(t)＝IFFT{FFT[SV(t)]*FFT[H(t)]}＝σV(Δt)+N1′(Δt)
RH(t)＝IFFT{FFT[SH(t)]*FFT[H(t)]}＝σH(Δt)+N2′(Δt)
其中FFT为傅里叶变换的描述，IFFT为逆傅里叶变换的描述，σV(Δt)和σH(Δt)为做完脉冲压缩后极化频选特性材料反射回波的响应函数，N1′(Δt)和N2′(Δt)为干扰信号做完脉冲压缩后的响应函数。
步骤5：脉内极化角测量；
根据脉冲压缩的主瓣宽度，计算主瓣内每个采样点对应的极化角，然后求极化角均值；
由于N1′(Δt)和N2′(Δt)相对于σV(Δt)和σH(Δt)的主瓣幅度很小，可以忽略，故RV(t)和RH(t)的主瓣幅度大小近似等于σV(Δt)和σH(Δt)的主瓣幅度大小，通过计算RV(t)和RH(t)的主瓣信息可以得到σV(Δt)和σH(Δt)的主瓣信息；
假设RV(t)和RH(t)的3dB主瓣宽度占据M个采样点，分别计算M个采样点对应的极化角，计算方法为：第i个采样点对应垂直极化通道RV(t)的幅度值为EV(i)，对应水平极化通道RH(t)的幅度值为EH(i)，则第i个采样点对应的极化角为tan-1(EV(i)/EH(i))，对主瓣内的M个采样点计算的极化角取平均，即得到了脉内极化角θ，计算方法如下：
步骤6：脉间极化角测量与极化频选特性材料辨识；
计算多组脉冲极化角的均值，与已知极化频选特性材料的N种极化角比较，取出差值绝对值最小的极化频选特性材料i，将差值绝对值与门限值比较，如果在检测门限值内，则辨识出极化频选特性材料i，如果在检测门限值外，则未辨识出极化频选特性材料；
具体地，统计多组脉冲极化角，当处理周期为T时，计算处理周期内T*fr个脉冲回波的极化角，取平均值作为脉间极化角，假设计算得到的脉间极化角为α，将α与已知极化频选特性材料的N种极化角比较，取出差值绝对值最小的极化频选特性材料，假设为极化频选特性材料n，将最小的差值绝对值与检测门限值δ比较，如果不大于门限值则辨识出对应为极化频选特性材料n，如果大于检测门限值/>则未辨识出极化频选特性材料。
上述步骤顺次进行。
本实施例中门限值δ设定的方法为综合所有材料计划特性的实际测试情况确定，为5°。
Claims (3)
1.一种基于相参信号的极化频选特性材料抗干扰辨识***，包括探测雷达、具有频选特性的极化频选特性材料，所述探测雷达包括雷达收发机、收发信道、信号处理器，所述雷达收发机包括用于雷达信号发射的雷达发射机和用于雷达信号接收的雷达接收机，所述收发信道用于传送雷达信号，所述信号处理器进行极化频选特性材料抗干扰辨识的信号处理；所述探测雷达发射电磁波到极化频选特性材料表面，又反射回波至探测雷达，所述探测雷达进行极化频选特性材料抗干扰辨识的信号处理，其特征在于：
利用具有频选特性的极化频选特性材料作为无源标签，通过获取所述极化频选特性材料的极化角，以辨识出极化频选特性材料无源标签；
所述雷达接收机包括设有垂直极化天线的垂直极化接收机和设有水平极化天线的水平极化接收机，所述垂直极化天线和水平极化天线正交设置，用于回波信号的接收，分别接收垂直极化信号和水平极化信号；所述收发信道包括多通道接收信道，多通道接收信道进行信号频点切换、信号下变频为中频信号传送到信号处理器；所述信号处理器包括设置有第一路AD转换器和第二路AD转换器的信号采集端，分别用于采集垂直极化天线接收的第一路中频信号即垂直极化信号和水平极化天线接收的第二路中频信号即水平极化信号，还包括基带信号处理模块，用于对第一路中频信号和第二路中频信号进行下变频处理，得到垂直极化基带信号和水平极化基带信号这两路基带信号；还包括信号脉冲压缩过滤处理模块，用于垂直极化基带信号和水平极化基带信号的过滤处理；还包括极化角测量模块，用于极化频选特性材料极化角测量；还包括极化频选特性材料辨识模块，用于极化频选特性材料的辨识；
所述极化角测量模块包括脉内极化角测量模块和脉间极化角测量模块，脉内极化角测量模块根据脉冲压缩的主瓣宽度，计算主瓣内每个采样点对应的极化角，然后求极化角均值；脉间极化角测量模块计算多组脉冲极化角的均值作为该极化频选特性材料的极化角。
2.根据权利要求1所述的一种基于相参信号的极化频选特性材料抗干扰辨识***的抗干扰辨识方法，其特征在于包括：
步骤1：探测雷达发射带宽为B，调频率为γ的线性调频信号，以重频fr发射，发射到极化频选特性材料表面，在信号接收端使用正交的垂直极化天线和水平极化天线对极化频选特性材料的回波信号进行接收；
步骤2：雷达接收机接收射频信号后，经过下变频到中频信号，所述信号处理机的信号采集端通过两路AD转换器同时对中频信号进行采集，一路AD转换器采集垂直极化天线接收的信号，一路AD转换器采集水平极化天线接收的信号；
步骤3：对采集的中频信号进行下变频处理，得到垂直极化和水平极化的两路基带信号；
步骤4：对基带信号进行脉冲压缩，过滤掉干扰信号；
根据干扰信号的非相参性和极化频选特性材料回波信号的相参性，使用脉冲压缩技术对干扰信号进行过滤处理；
步骤5：脉内极化角测量；
根据脉冲压缩的主瓣宽度，计算主瓣内每个采样点对应的极化角，然后求极化角均值；
步骤6：脉间极化角测量与极化频选特性材料辨识；
计算多组脉冲极化角的均值，与已知极化频选特性材料的N种极化角比较，取出差值绝对值最小的极化频选特性材料i，将差值绝对值与门限值比较，如果在检测门限值内，则辨识出极化频选特性材料i，如果在检测门限值外，则未辨识出极化频选特性材料；
上述步骤顺次进行；
各步骤具体内容如下：
步骤1：发射带宽为B、调频率为γ、重频为fr的线性调频信号，在信号接收端使用正交的垂直极化天线和水平极化天线对极化频选特性材料的反射信号进行接收；
发射信号的表达式为：
S(t,fc)＝A(t)exp[j(2πfct+πγt2)]
其中fc为发射信号载频，t为发射时间，A(t)为信号的幅度包络；
步骤2：雷达接收机接收射频信号后，垂直极化通道信号和水平极化通道信号分别经过下变频到中频信号，信号采集端通过两路AD转换器同时对中频信号进行采集，一路AD转换器采集垂直极化天线接收的信号，一路AD转换器采集水平极化天线接收的信号；
垂直极化天线接收的射频信号经下变频到中频后的信号表达式为：
SV(t,f0)＝AV(Δt)exp[j(2πf0Δt+πγΔt2)]+N1(Δt)
其中AV(Δt)为垂直极化天线接收的信号幅度包络，f0为下变频后的中频频率，Δt为回波的传输延迟，N1(Δt)为干扰信号；
水平极化天线接收的射频信号经下变频到中频后的信号表达式为：
SH(t,f0)＝AH(Δt)exp[j(2πf0Δt+πγΔt2)]+N2(Δt)
其中AH(Δt)为水平极化天线接收的信号幅度包络，f0为下变频后的中频频率，Δt为回波的传输延迟，N2(Δt)为干扰信号；
步骤3：对采集的中频信号进行下变频处理，得到垂直极化和水平极化的两路基带信号；
对于频率为f0的中频信号，使用同样频率为f0的信号进行混频，得到基带信号，垂直极化通道和水平极化通道的基带信号分别如下：
SV(t)＝AV(Δt)exp(jπγΔt2)+N1(Δt)
SH(t)＝AH(Δt)exp(jπγΔt2)+N2(Δt)
步骤4：对基带信号进行脉冲压缩，过滤掉干扰信号和噪声；
由于回波中极化频选特性材料的反射信号具有线性调频特性，因而具有相参性，而干扰信号N1(Δt)和N2(Δt)的相位是随机的，是非相参信号，所以当使用脉冲压缩技术对含有干扰的基带信号进行处理时，相参的极化频选特性材料回波信号幅度会聚焦形成峰值，而非相参的干扰信号的幅度则无法聚焦，依然随机散布；使用参考函数对垂直极化通道和水平极化通道的信号进行脉冲压缩处理，参考信号表达式如下：
H(t)＝exp(-jπγt2)
对基带信号和参考信号做卷积，即可得到脉冲压缩的结果，经过脉冲压缩后的垂直极化通道和水平极化通道的信号如下：
RV(t)＝IFFT{FFT[SV(t)]*FFT[H(t)]}＝σV(Δt)+N1′(Δt)
RH(t)＝IFFT{FFT[SH(t)]*FFT[H(t)]}＝σH(Δt)+N2′(Δt)
其中FFT为傅里叶变换的描述，IFFT为逆傅里叶变换的描述，σV(Δt)和σH(Δt)为做完脉冲压缩后极化频选特性材料反射回波的响应函数，N1′(Δt)和N2′(Δt)为干扰信号做完脉冲压缩后的响应函数；
步骤5：脉内极化角测量；
由于N1′(Δt)和N2′(Δt)相对于σV(Δt)和σH(Δt)的主瓣幅度很小，可以忽略，故RV(t)和RH(t)的主瓣幅度大小近似等于σV(Δt)和σH(Δt)的主瓣幅度大小，通过计算RV(t)和RH(t)的主瓣信息得到σV(Δt)和σH(Δt)的主瓣信息；
假设RV(t)和RH(t)的3dB主瓣宽度占据M个采样点，分别计算M个采样点对应的极化角，计算方法为：第i个采样点对应垂直极化通道RV(t)的幅度值为EV(i)，对应水平极化通道RH(t)的幅度值为EH(i)，则第i个采样点对应的极化角为tan-1(EV(i)/EH(i))，对主瓣内的M个采样点计算的极化角取平均，即得到了脉内极化角θ，计算方法如下：
步骤6：脉间极化角测量与极化频选特性材料辨识；
统计多组脉冲极化角，当处理周期为T时，计算处理周期内T*fr个脉冲回波的极化角，取平均值作为脉间极化角，假设计算得到的脉间极化角为α，将α与已知极化频选特性材料的N种极化角比较，取出差值绝对值最小的极化频选特性材料，假设为极化频选特性材料n，将最小的差值绝对值与检测门限值δ比较，如果不大于门限值，则辨识出对应为极化频选特性材料n，如果大于检测门限值，则未辨识出极化频选特性材料。
3.根据权利要求2所述的一种基于相参信号的极化频选特性材料抗干扰辨识方法，所述门限值δ设定的方法为综合所有材料计划特性的实际测试情况确定。
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