CN114019462A - 一种提高雷达低截获性和抗干扰性的方法 - Google Patents

一种提高雷达低截获性和抗干扰性的方法 Download PDF

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CN114019462A CN202210007712.0A CN202210007712A CN114019462A CN 114019462 A CN114019462 A CN 114019462A CN 202210007712 A CN202210007712 A CN 202210007712A CN 114019462 A CN114019462 A CN 114019462A
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Abstract

本发明一种提高雷达低截获性和抗干扰性的方法，包括构建捷变频发射信号、对接收回波信号进行脉冲压缩处理、捷变频信号相位对消处理、捷变频信号检测融合处理，该方法利用脉压后相邻目标回波两两共轭相乘，使回波信号中与发射脉冲数、发射脉冲时间、目标距离和速度耦合的相位干扰项变为常数相位项，进而可以实现相参处理和目标检测，提高了算法的适应性；同时该方法可实现两种捷变频模型回波矩阵的相参处理，并可对其检测结果实现融合检测，提高了信号处理算法的抗干扰性能和适应性。该方法适用于低、中、高重频模式，具有良好的可拓展性。

Description

一种提高雷达低截获性和抗干扰性的方法
技术领域
本发明涉及雷达抗干扰技术领域,尤其涉及一种提高雷达低截获性和抗干扰性的方法。
背景技术
随着雷达技术的发展，雷达干扰技术也实现了质的飞跃，逐渐从传统的粗犷是干扰模式，向分布式、灵巧式、复合式和自适应干扰方向发展，给雷达带来了极大危害。
鉴于干扰技术发展给雷达带来的现实威胁，自雷达诞生以来，针对雷达抗干扰技术的研究就没有停止过，具体有空域抗干扰措施、频率抗干扰措施、信号处理域抗干扰措施等。近年来，在干扰和目标环境日趋复杂的现实推动下，雷达抗干扰技术有了较大进步，典型技术包括新型超低副瓣天线技术、数字波束形成技术、盲源分离技术以及信号随机捷变技术等。其中，频率捷变是一种主动抗干扰措施，其通过主动变换发射频率，使得干扰感知、干扰决策难度增加，进而减少干扰进入雷达的机会，或者降低进入雷达的干扰能量，达到通过频率捷变实现主动抗干扰的目的。频率捷变分为脉冲间或脉组随机捷变的雷达。脉组捷变雷达仍具有脉组工作特性，仍容易被侦察、干扰，抗干扰效果提升有限。脉间随机频率雷达由于频率随机捷变，提高了雷达的低截获性能和抗干扰性，但目标与雷达之间的相对运动、捷变的频率，会使得雷达回波信号存在频率与目标距离和速度耦合的问题，导致了传统的相参处理算法不再适用，给脉间随机捷变频技术在雷达中的应用带来挑战。针对该问题，现有文献多采用高重频频率步进技术，利用同频脉冲序列进行相参处理、频率步进信号获得距离高分辨信号，或者通过速度估计的方法进行目标速度与频率耦合项的补偿，这些方法大都忽略了距离、频率耦合项对相参处理性能的影响，或者仅在实现距离高分辨的条件下按距离单元进行速度、距离等耦合。以上方法需要工作在高重频模式下，需要首先获取目标的高分辨距离像，才有可能实现速度、距离与频率的耦合补偿，且存在较严重的距离模糊和距离遮挡问题，局限性较大，以上因素制约了相关技术在雷达中的实际应用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种提高雷达低截获性和抗干扰性的方法。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供了一种提高雷达低截获性和抗干扰性的方法，包括以下步骤：
S1、构建捷变频发射信号；
捷变频信号脉内采用LFM信号形式，不同发射周期的LFM信号的中心频率按
Figure 50009DEST_PATH_IMAGE001
捷变，其中，
Figure 985604DEST_PATH_IMAGE002
；
Figure 739671DEST_PATH_IMAGE003
；
Figure 661491DEST_PATH_IMAGE004
为向零取整运算；
Figure 584448DEST_PATH_IMAGE005
为捷变频中心频率；
步进捷变频信号等脉冲重复间隔工作，在忽略幅度影响的条件下，第
Figure 566310DEST_PATH_IMAGE006
个发射信号表达式为：
Figure 433772DEST_PATH_IMAGE007
其中，
Figure 660747DEST_PATH_IMAGE008
为脉内调频斜率；
Figure 172631DEST_PATH_IMAGE009
为频率步进间隔；
Figure 325395DEST_PATH_IMAGE010
为发射信号脉宽；
Figure 414574DEST_PATH_IMAGE011
；
Figure 209354DEST_PATH_IMAGE012
为总时间；
Figure 74280DEST_PATH_IMAGE013
为慢时间；
Figure 663524DEST_PATH_IMAGE014
为快时间；
Figure 115365DEST_PATH_IMAGE015
为发射信号脉冲重复周期；
S2、对接收回波信号进行脉冲压缩处理
S201、构建雷达回波信号：
对于第
Figure 448258DEST_PATH_IMAGE016
个捷变频发射脉冲，距离
Figure 793788DEST_PATH_IMAGE017
处运动目标的回波表达式为：
Figure 55399DEST_PATH_IMAGE018
其中，
Figure 260115DEST_PATH_IMAGE019
时刻目标距离为
Figure 131119DEST_PATH_IMAGE020
；
Figure 206523DEST_PATH_IMAGE021
为目标初始距离；
Figure 262203DEST_PATH_IMAGE022
为目标速度；
Figure 187172DEST_PATH_IMAGE023
为光速；
Figure 861867DEST_PATH_IMAGE024
为相参处理时间；
S202、所接收的雷达回波数据进行脉冲压缩处理后，得到的脉压回波信号为：
Figure 57356DEST_PATH_IMAGE025
其中，
Figure 159304DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 932088DEST_PATH_IMAGE027
为光速；
Figure 646359DEST_PATH_IMAGE028
为发射信号带宽；
Figure 961934DEST_PATH_IMAGE029
为接收回波信号序号；
S203、设
Figure 969205DEST_PATH_IMAGE030
为脉压回波信号
Figure 635809DEST_PATH_IMAGE031
的相位项，则有：
Figure 511361DEST_PATH_IMAGE032
将所述S1中的中心捷变频率
Figure 179978DEST_PATH_IMAGE033
带入相位
Figure 623729DEST_PATH_IMAGE034
，将所述相位项展开，则得到：
Figure 512050DEST_PATH_IMAGE035
其中，捷变频频率
Figure 66659DEST_PATH_IMAGE036
与距离
Figure 215881DEST_PATH_IMAGE037
的耦合相位项为
Figure 609296DEST_PATH_IMAGE038
，捷变频频率与速度有关的耦合相位项为
Figure 719334DEST_PATH_IMAGE039
，此耦合项与发射脉冲数或时间相关，不为常数项；
所述
Figure 812055DEST_PATH_IMAGE040
和所述
Figure 956729DEST_PATH_IMAGE041
使得该雷达信号相位不具备线性相位特性，需对其进行对消或抑制处理才能兼容雷达相参处理技术。
进一步，还包括：
S3、捷变频信号相位对消处理：
S301、构建捷变频回波矩阵；
由于捷变频模式是奇偶序列参差步进捷变，为了实现相参处理，对经过脉冲压缩处理后捷变频回波信号构建两个回波矩阵，分别是奇数序列步进频信号构成的奇数序列回波矩阵
Figure 601337DEST_PATH_IMAGE042
和偶数序列步进频信号构成的偶数序列回波矩阵
Figure 697207DEST_PATH_IMAGE043
；
其中，
Figure 859198DEST_PATH_IMAGE044
为每个回波信号脉压处理后点数；
Figure 592798DEST_PATH_IMAGE045
为奇数序列回波矩阵的脉冲数，
Figure 814832DEST_PATH_IMAGE046
为偶数序列回波矩阵的脉冲数。
进一步，所述S3还包括：
S302、对于脉压处理后的所述奇数序列回波矩阵
Figure 666507DEST_PATH_IMAGE047
脉压处理后的数据，将第
Figure 225664DEST_PATH_IMAGE048
和
Figure 79351DEST_PATH_IMAGE049
两个相邻奇数序列回波信号共轭相乘，得到新的回波信号：
Figure 206707DEST_PATH_IMAGE050
；
Figure 309792DEST_PATH_IMAGE051
其中，
Figure 46542DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 754735DEST_PATH_IMAGE053
为接收回波信号的奇数序号；
Figure 177626DEST_PATH_IMAGE054
；
Figure 236849DEST_PATH_IMAGE055
；
则
Figure 13175DEST_PATH_IMAGE056
的相位可表示为：
Figure 608498DEST_PATH_IMAGE057
Figure 608815DEST_PATH_IMAGE058
可进一步化简为
Figure 889754DEST_PATH_IMAGE059
由上式可知，
Figure 735351DEST_PATH_IMAGE060
和
Figure 542770DEST_PATH_IMAGE061
为与时间不相关的常数项，不影响
Figure 946944DEST_PATH_IMAGE062
的相参处理；
Figure 715180DEST_PATH_IMAGE063
为时间
Figure 98888DEST_PATH_IMAGE064
的线性项；
S303、对于脉压处理后的所述偶数序列回波矩阵
Figure 340907DEST_PATH_IMAGE065
脉压处理后的数据，将第
Figure 151868DEST_PATH_IMAGE066
和
Figure 532034DEST_PATH_IMAGE067
两个相邻偶数序列回波信号共轭相乘，得到新的回波信号
Figure 719432DEST_PATH_IMAGE068
，
Figure 376810DEST_PATH_IMAGE069
；
其中，
Figure 857207DEST_PATH_IMAGE070
，
Figure 600035DEST_PATH_IMAGE071
为接收回波信号的偶数序号；
Figure 450180DEST_PATH_IMAGE072
；
Figure 962064DEST_PATH_IMAGE073
；
则
Figure 114828DEST_PATH_IMAGE074
的相位表示为：
Figure 834698DEST_PATH_IMAGE075
Figure 629478DEST_PATH_IMAGE076
进一步可以化简为：
Figure 995869DEST_PATH_IMAGE077
由上式可知，
Figure 444168DEST_PATH_IMAGE078
和
Figure 161588DEST_PATH_IMAGE079
为与时间不相关的常数项，不影响
Figure 727436DEST_PATH_IMAGE080
的相参处理；
Figure 948333DEST_PATH_IMAGE081
为时间
Figure 974058DEST_PATH_IMAGE082
的线性项。
进一步，还包括：
S4、捷变频信号检测融合处理
信号处理时，对通过相位消处理得到新的奇数序列回波矩阵
Figure 37829DEST_PATH_IMAGE083
和新的偶数序列回波矩阵
Figure 643254DEST_PATH_IMAGE084
分别进行杂波抑制、CFAR检测等相参检测处理，得到目标检测结果；
当雷达未遭受干扰时，所述新的奇数序列回波矩阵
Figure 485701DEST_PATH_IMAGE085
和所述新的偶数序列回波矩阵
Figure 416748DEST_PATH_IMAGE086
检测结果进行1/2准则的非相参积累；
当雷达受到干扰时，选择未遭受干扰所述新的奇数序列回波矩阵
Figure 702236DEST_PATH_IMAGE087
或所述新的偶数序列回波矩阵
Figure 376931DEST_PATH_IMAGE088
检测结果输出。
本发明的有益效果为：该方法利用脉压后相邻目标回波两两共轭相乘，使回波信号中与发射脉冲数、发射脉冲时间、目标距离和速度耦合的相位干扰项变为常数相位项，进而可以实现相参处理和目标检测，提高了算法的适应性；同时该方法可实现两种捷变频模型回波矩阵的相参处理，并可对其检测结果实现融合检测，提高了信号处理算法的抗干扰性能和适应性。该方法适用于低、中、高重频模式，具有良好的可拓展性。
可以适用于常规步进频模式的雷达信号相参处理，也可以推广到更多步进频参差捷变时的相参处理。
克服了高重频模式下频率步进雷达耦合误差补偿难度大、距离模糊和距离遮挡严重的问题，具有良好的可拓展性。
附图说明
图1为一种提高雷达低截获性和抗干扰性的方法的流程图；
图2 为本发明捷变频信号融合处理流程图；
图3为参差步进频率捷变示意图；
图4为实施例一中未经相位对消处理的回波信号脉压和MTD处理仿真结果；
图5为实施例一中经过对消处理后的回波信号脉压和MTD处理仿真结果。
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，下面结合附图，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，一种提高雷达低截获性和抗干扰性的方法，包括以下步骤：
S1、构建捷变频发射信号；
捷变频信号脉内采用LFM信号形式，不同发射周期的LFM信号的中心频率按
Figure 837999DEST_PATH_IMAGE089
捷变，其中，
Figure 172903DEST_PATH_IMAGE090
；
Figure 86633DEST_PATH_IMAGE091
；
Figure 424073DEST_PATH_IMAGE092
为向零取整运算；
Figure 474069DEST_PATH_IMAGE093
为捷变频中心频率；
步进捷变频信号等脉冲重复间隔工作，在忽略幅度影响的条件下，第
Figure 12498DEST_PATH_IMAGE094
个发射信号表达式为：
Figure 914988DEST_PATH_IMAGE095
其中，
Figure 931485DEST_PATH_IMAGE096
为脉内调频斜率；
Figure 101567DEST_PATH_IMAGE097
为频率步进间隔；
Figure 404372DEST_PATH_IMAGE098
为发射信号脉宽；
Figure 292694DEST_PATH_IMAGE099
；
Figure 345838DEST_PATH_IMAGE100
为总时间；
Figure 901584DEST_PATH_IMAGE101
为慢时间；
Figure 250657DEST_PATH_IMAGE102
为快时间；
Figure 360696DEST_PATH_IMAGE103
为发射信号脉冲重复周期；
构建的捷变频雷达信号脉内采用LFM信号、脉宽相同、带宽相同，而脉间中心频率则快速伪随机变化。雷达发射信号频率脉间的捷变，能够增加被侦察截获、分选识别的难度，提高干扰决策的复杂度，从而使得干扰难以实时、准确对准雷达频率实施窄带干扰，或者被迫降低干扰功率密度在宽频带内实施干扰，甚至不能实时释放有效干扰。
因此，脉间频率捷变是提高雷达抗干扰性能的一种重要技战术手段，但雷达发射脉间频率捷变波形，会使得现有相参处理技术无法兼容，导致目标检测性能降低、杂波抑制功能失效。因此，雷达频率捷变波形必须要匹配或适应捷变频相参处理方法，从而达到雷达信号频率捷变与相参处理兼容的目的，提升雷达探测性能及对环境的适应性。
本步骤构建的捷变频信号，奇数发射脉冲序列和偶数发射脉冲序列的信号中心频率分别按步进
Figure 843630DEST_PATH_IMAGE104
、
Figure 224189DEST_PATH_IMAGE105
捷变，本技术方案基于频率步进相参处理的雷达抗干扰方法而匹配构建的。
请参阅图3，此捷变频模式，奇次序列发射脉冲（如n=1，3，5...）脉间频率按频率间隔
Figure 9742DEST_PATH_IMAGE106
步进捷变，偶次序列发射脉冲（如n=2，4，6...）脉间频率按频率间隔
Figure 872656DEST_PATH_IMAGE107
步进捷变，两种步进频捷变方式参差进行，增加了频率捷变的随机特性，提高了雷达信号的低截获性。
S2、对接收回波信号进行脉冲压缩处理
S201、构建雷达回波信号：
对于第
Figure 34647DEST_PATH_IMAGE108
个捷变频发射脉冲，距离
Figure 532362DEST_PATH_IMAGE109
处运动目标的回波表达式为：
Figure 613451DEST_PATH_IMAGE110
其中，
Figure 698081DEST_PATH_IMAGE111
时刻目标距离为
Figure 398184DEST_PATH_IMAGE112
；
Figure 251871DEST_PATH_IMAGE113
为目标初始距离；
Figure 157989DEST_PATH_IMAGE114
为目标速度；
Figure 729916DEST_PATH_IMAGE115
为光速；
Figure 827185DEST_PATH_IMAGE116
为相参处理时间。
S202、所接收的雷达回波数据进行脉冲压缩处理（脉压处理）后，得到的脉压回波信号为：
Figure 800957DEST_PATH_IMAGE117
其中，
Figure 99215DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 391393DEST_PATH_IMAGE118
为光速；
Figure 557933DEST_PATH_IMAGE119
为发射信号带宽；
Figure 589474DEST_PATH_IMAGE120
为接收回波信号序号；
S203、设
Figure 324211DEST_PATH_IMAGE121
为脉压回波信号
Figure 372195DEST_PATH_IMAGE122
的相位项，则有：
Figure 952212DEST_PATH_IMAGE123
将所述S1中的中心捷变频率
Figure 634998DEST_PATH_IMAGE124
带入相位
Figure 540637DEST_PATH_IMAGE125
，将所述相位项展开，则得到：
Figure 807408DEST_PATH_IMAGE126
其中，捷变频频率
Figure 456695DEST_PATH_IMAGE127
与距离
Figure 384200DEST_PATH_IMAGE128
的耦合相位项为
Figure 195161DEST_PATH_IMAGE129
，捷变频频率与速度有关的耦合相位项为
Figure 450693DEST_PATH_IMAGE130
，此耦合项与发射脉冲数或时间相关，不为常数项；
所述
Figure 139556DEST_PATH_IMAGE131
和所述
Figure 62513DEST_PATH_IMAGE132
使得该雷达信号相位不具备线性相位特性，需对其进行对消或抑制处理才能兼容雷达相参处理技术。
提供了基于相位对消预处理的捷变频信号处理方法，该方法利用脉压后奇数、偶数序列构成的回波矩阵，通过相邻目标回波两两相乘实现相位对消处理，消除存在的频率与距离、速度的耦合相位干扰项，利用相位对消预处理后的回波矩阵进行相参处理和目标检测，解决了捷变频频率与目标距离和速度耦合对雷达相参处理的影响，提高了算法的适应性。
还包括，
S3、捷变频信号相位对消处理：
S301、构建捷变频回波矩阵；
由于捷变频模式是奇偶序列参差步进捷变，为了实现相参处理，对经过脉冲压缩处理后捷变频回波信号构建两个回波矩阵，分别是奇数序列步进频信号构成的奇数序列回波矩阵
Figure 787204DEST_PATH_IMAGE134
和偶数序列步进频信号构成的偶数序列回波矩阵
Figure 637348DEST_PATH_IMAGE135
；
其中，
Figure 800531DEST_PATH_IMAGE136
为每个回波信号脉压处理后点数；
Figure 30655DEST_PATH_IMAGE137
为奇数序列回波矩阵的脉冲数，
Figure 418911DEST_PATH_IMAGE138
为偶数序列回波矩阵的脉冲数；
通过捷变频模型，捷变频模型奇偶序列按各自频率间隔参差步进捷变。从而构建奇数序列步进频信号构成的奇数序列回波矩阵
Figure 50881DEST_PATH_IMAGE139
和偶数序列步进频信号构成的偶数序列回波矩阵
Figure 876011DEST_PATH_IMAGE140
两个回波矩阵。
通过以上处理，将全部脉压后回波信号分为两部分，即回波矩阵
Figure 327852DEST_PATH_IMAGE141
和
Figure 519799DEST_PATH_IMAGE142
，其中
Figure 6275DEST_PATH_IMAGE143
为发射信号按频率间隔
Figure 766420DEST_PATH_IMAGE144
步进捷变的步进频回波矩阵，
Figure 204093DEST_PATH_IMAGE145
为发射信号按频率间隔
Figure 75097DEST_PATH_IMAGE146
步进捷变的步进频回波矩阵，对于具备步进频特征的回波信号，可以通过采用相位对消处理，分别抑制其回波信号相位中存在的频率、距离和速度耦合干扰项，从而使其具备相参处理的能力。
设计了参差步进捷变频雷达的脉间频率捷变模式，为后续解频率与距离、速度的耦合奠定了基础，同时极大提高了雷达信号的低截获性。
所述S3还包括：
S302、对于脉压处理后的所述奇数序列回波矩阵
Figure 540713DEST_PATH_IMAGE147
脉压处理后的数据，将第
Figure 206181DEST_PATH_IMAGE148
和
Figure 632614DEST_PATH_IMAGE149
两个相邻奇数序列回波信号共轭相乘，得到新的回波信号：
Figure 797055DEST_PATH_IMAGE150
；
Figure 258123DEST_PATH_IMAGE151
其中，
Figure 219126DEST_PATH_IMAGE152
，
Figure 398435DEST_PATH_IMAGE153
为接收回波信号的奇数序号；
Figure 876821DEST_PATH_IMAGE154
；
Figure 425351DEST_PATH_IMAGE155
；
则
Figure 698201DEST_PATH_IMAGE156
的相位可表示为：
Figure 833647DEST_PATH_IMAGE157
Figure 974778DEST_PATH_IMAGE158
Figure 879281DEST_PATH_IMAGE159
可进一步化简为
Figure 824496DEST_PATH_IMAGE160
由上式可知，
Figure 447239DEST_PATH_IMAGE161
和
Figure 126482DEST_PATH_IMAGE162
为与时间不相关的常数项，不影响
Figure 557594DEST_PATH_IMAGE163
的相参处理；
Figure 296880DEST_PATH_IMAGE164
为时间
Figure 639874DEST_PATH_IMAGE165
的线性项。
可见，经脉压处理后的奇数序列回波矩阵
Figure 263754DEST_PATH_IMAGE166
，再将第
Figure 142848DEST_PATH_IMAGE167
和
Figure 53035DEST_PATH_IMAGE168
两个相邻奇数序列回波信号共轭相乘，即
Figure 650370DEST_PATH_IMAGE169
，得到新的奇数序列回波矩阵
Figure 313826DEST_PATH_IMAGE170
，其相位项中只保留了常数项和与时间相关的线性项，前述频率、距离和速度耦合干扰项被对消掉，实现了去速度、距离和频率之间的紧耦合处理，能够兼容后续MTI、MTD或PD等相参处理。
S303、对于脉压处理后的所述偶数序列回波矩阵
Figure 313006DEST_PATH_IMAGE171
脉压处理后的数据，将第
Figure 269460DEST_PATH_IMAGE172
和
Figure 885249DEST_PATH_IMAGE173
两个相邻偶数序列回波信号共轭相乘，得到新的回波信号
Figure 83887DEST_PATH_IMAGE174
，
Figure 937574DEST_PATH_IMAGE175
；
其中，
Figure 330509DEST_PATH_IMAGE176
，
Figure 761490DEST_PATH_IMAGE177
为接收回波信号的偶数序号；
Figure 999705DEST_PATH_IMAGE178
；
Figure 474942DEST_PATH_IMAGE179
；
则
Figure 38778DEST_PATH_IMAGE180
的相位表示为：
Figure 98001DEST_PATH_IMAGE181
Figure 405486DEST_PATH_IMAGE182
进一步可以化简为：
Figure 732300DEST_PATH_IMAGE183
由上式可知，
Figure 467038DEST_PATH_IMAGE184
和
Figure 13557DEST_PATH_IMAGE185
为与时间不相关的常数项，不影响
Figure 124732DEST_PATH_IMAGE186
的相参处理；
Figure 666572DEST_PATH_IMAGE187
为时间
Figure 85395DEST_PATH_IMAGE188
的线性项。
可见，经脉压处理后的偶数序列回波矩阵
Figure 853630DEST_PATH_IMAGE189
，再将第
Figure 237338DEST_PATH_IMAGE190
和
Figure 40209DEST_PATH_IMAGE191
两个相邻奇数序列回波信号共轭相乘，即
Figure 349706DEST_PATH_IMAGE192
，得到新的偶数序列回波矩阵
Figure 729871DEST_PATH_IMAGE193
，其相位项中同样只保留了常数项和与时间相关的线性项，前述频率、距离和速度耦合干扰项被对消掉，实现了去速度、距离和频率之间的紧耦合处理，能够兼容后续MTI、MTD或PD等相参处理。
构建了不同步进频模式的回波矩阵和相位对消后的回波矩阵，通过对不同回波矩阵的融合检测，提高了信号处理算法的抗干扰性能和适应性。
S4、捷变频信号检测融合处理，请参阅图2；
信号处理时，对通过相位消处理得到新的奇数序列回波矩阵
Figure 917270DEST_PATH_IMAGE194
和新的偶数序列回波矩阵
Figure 574648DEST_PATH_IMAGE195
分别进行杂波抑制、MTD、CFAR检测等相参检测处理，得到目标检测结果；
即，信号处理时，对通过相位消处理得到的新的奇数序列回波矩阵
Figure 556510DEST_PATH_IMAGE196
和新的偶数序列回波矩阵
Figure 158393DEST_PATH_IMAGE197
分别进行相参检测处理；完成杂波抑制和恒虚警检测等处理后，分别得到检测结果0或1（0表示无目标，1表示有目标）。
当雷达未遭受干扰时，新的奇数序列回波矩阵
Figure 650947DEST_PATH_IMAGE198
和新的偶数序列回波矩阵
Figure 428410DEST_PATH_IMAGE199
检测结果进行1/2准则的非相参积累；
即
Figure 581174DEST_PATH_IMAGE200
或
Figure 811298DEST_PATH_IMAGE201
中有一个检测到目标，则判断为存在目标；降低虚警率提高检测概率；
当雷达受到干扰时，选择所述未遭受干扰的奇数序列回波矩阵
Figure 839035DEST_PATH_IMAGE202
或所述偶数序列回波矩阵
Figure 736584DEST_PATH_IMAGE203
检测结果输出。以提升抗干扰性能和效果。
实施例一：
设捷变频信号参数如下：
Figure 325828DEST_PATH_IMAGE204
，
Figure 777669DEST_PATH_IMAGE205
，发射线性调频信号，相参脉冲数为
Figure 969616DEST_PATH_IMAGE206
，重频为200Hz（即
Figure 957557DEST_PATH_IMAGE207
），信号脉宽
Figure 452124DEST_PATH_IMAGE208
=
Figure 656840DEST_PATH_IMAGE209
、带宽
Figure 527844DEST_PATH_IMAGE210
=2MHz；则按S1所述，构建捷变频信号频率依次为3150MHz、3170MHz、3140MHz、3180MHz、3130MHz、3190MHz、3120MHz、3200MHz、3110MHz、3210MHz、3100MHz、3220MHz、3090MHz、3230MHz、3080MHz、3240MHz、3070MHz、3250MHz，对应的奇数序列发射信号频率依次为：3150MHz、3140MHz、3130MHz、3120MHz、3110MHz、3100MHz、3090MHz、3080MHz和3070MHz；
对应的偶数序列发射信号频率依次为：3170MHz、3180MHz、3190MHz、3200MHz、3210MHz、3220MHz、3230MHz、3240MHz和3250MHz。
设目标径向速度
Figure 993460DEST_PATH_IMAGE211
=182m/s，初始距离为
Figure 157463DEST_PATH_IMAGE212
=178km。对雷达回波信号经过脉冲压缩处理和MTD相参处理后，得到全部18个回波信号的距离-多普勒处理结果，如图4所示，由于频率捷变的影响，使得目标多普勒频率值在频率域上扩散到[-100Hz,100Hz]的整个频率范围，即没有实现频率域的相参积累。
按S3，对接收的18个回波信号，完成脉压处理后，分别建立奇数和偶数序列回波矩阵
Figure 849476DEST_PATH_IMAGE213
和
Figure 258591DEST_PATH_IMAGE214
Figure 454081DEST_PATH_IMAGE215
，
进一步，经过相位对消处理后得到频率、速度等耦合干扰项抑制后的回波矩
Figure 588652DEST_PATH_IMAGE216
和
Figure 502381DEST_PATH_IMAGE217
，对
Figure 980767DEST_PATH_IMAGE218
回波矩阵进行MTD处理，则得到全部奇数序列回波信号的距离-多普勒处理结果，如图5所示，可见，在目标所在距离处，多普勒域上只出现了一个目标峰值，且其幅度值远大于图4中幅度值，经MTD处理后，实现了目标的相参积累，提高了目标的信噪比。
通过图4、图5的仿真对比，证明了本发明提出的提高雷达低截获性和抗干扰性方法的有效性。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种提高雷达低截获性和抗干扰性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、构建捷变频发射信号；
捷变频信号脉内采用LFM信号形式，不同发射周期的LFM信号的中心频率按
Figure 49974DEST_PATH_IMAGE001
捷变，其中，
Figure 322823DEST_PATH_IMAGE002
；
Figure 222384DEST_PATH_IMAGE003
；
Figure 973302DEST_PATH_IMAGE004
为向零取整运算；
Figure 268017DEST_PATH_IMAGE005
为捷变频中心频率；
步进捷变频信号等脉冲重复间隔工作，在忽略幅度影响的条件下，第
Figure 711768DEST_PATH_IMAGE006
个发射信号表达式为：
Figure 334510DEST_PATH_IMAGE007
其中，
Figure 644445DEST_PATH_IMAGE008
为脉内调频斜率；
Figure 669033DEST_PATH_IMAGE009
为频率步进间隔；
Figure 408319DEST_PATH_IMAGE010
为发射信号脉宽；
Figure 518357DEST_PATH_IMAGE011
；
Figure 611078DEST_PATH_IMAGE012
为总时间；
Figure 519866DEST_PATH_IMAGE013
为慢时间；
Figure 305419DEST_PATH_IMAGE014
为快时间；
Figure 168333DEST_PATH_IMAGE015
为发射信号脉冲重复周期；
S2、对接收回波信号进行脉冲压缩处理
S201、构建雷达回波信号：
对于第
Figure 189379DEST_PATH_IMAGE016
个捷变频发射脉冲，距离
Figure 188559DEST_PATH_IMAGE017
处运动目标的回波表达式为：
Figure 646478DEST_PATH_IMAGE018
其中，
Figure 262267DEST_PATH_IMAGE019
时刻目标距离为
Figure 962370DEST_PATH_IMAGE020
；
Figure 816057DEST_PATH_IMAGE021
为目标初始距离；
Figure 441948DEST_PATH_IMAGE022
为目标速度；
Figure 13875DEST_PATH_IMAGE023
为光速；
Figure 376723DEST_PATH_IMAGE024
为相参处理时间；
S202、所接收的雷达回波数据进行脉冲压缩处理后，得到的脉压回波信号为：
Figure 350495DEST_PATH_IMAGE025
其中，
Figure 648752DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 209440DEST_PATH_IMAGE027
为光速；
Figure 251345DEST_PATH_IMAGE028
为发射信号带宽；
Figure 938679DEST_PATH_IMAGE029
为接收回波信号序号；
S203、设
Figure 407837DEST_PATH_IMAGE030
为脉压回波信号
Figure 954356DEST_PATH_IMAGE031
的相位项，则有：
Figure 298488DEST_PATH_IMAGE032
将所述S1中的中心捷变频率
Figure 981273DEST_PATH_IMAGE033
带入相位
Figure 152491DEST_PATH_IMAGE034
，将所述相位项展开，则得到：
Figure 920727DEST_PATH_IMAGE035
其中，捷变频频率
Figure 429069DEST_PATH_IMAGE036
与距离
Figure 467825DEST_PATH_IMAGE037
的耦合相位项为
Figure 544366DEST_PATH_IMAGE038
，捷变频频率与速度有关的耦合相位项为
Figure 799898DEST_PATH_IMAGE039
，此耦合项与发射脉冲数或时间相关，不为常数项；
所述
Figure 721717DEST_PATH_IMAGE040
和所述
Figure 503729DEST_PATH_IMAGE041
使得该雷达信号相位不具备线性相位特性，需对其进行对消或抑制处理才能兼容雷达相参处理技术。
2.根据权利要求1所述的一种提高雷达低截获性和抗干扰性的方法，其特征在于，还包括：
S3、捷变频信号相位对消处理：
S301、构建捷变频回波矩阵；
由于捷变频模式是奇偶序列参差步进捷变，为了实现相参处理，对经过脉冲压缩处理后捷变频回波信号构建两个回波矩阵，分别是奇数序列步进频信号构成的奇数序列回波矩阵
Figure 984126DEST_PATH_IMAGE042
和偶数序列步进频信号构成的偶数序列回波矩阵
Figure 992534DEST_PATH_IMAGE043
；
其中，
Figure 718044DEST_PATH_IMAGE044
为每个回波信号脉压处理后点数；
Figure 229928DEST_PATH_IMAGE045
为奇数序列回波矩阵的脉冲数，
Figure 507326DEST_PATH_IMAGE046
为偶数序列回波矩阵的脉冲数。
3.根据权利要求2所述的一种提高雷达低截获性和抗干扰性的方法，其特征在于，所述S3还包括：
S302、对于脉压处理后的所述奇数序列回波矩阵
Figure 250633DEST_PATH_IMAGE047
脉压处理后的数据，将第
Figure 45414DEST_PATH_IMAGE048
和
Figure 146225DEST_PATH_IMAGE049
两个相邻奇数序列回波信号共轭相乘，得到新的回波信号：
Figure 735469DEST_PATH_IMAGE050
；
Figure 217004DEST_PATH_IMAGE051
其中，
Figure 284317DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 629848DEST_PATH_IMAGE053
为接收回波信号的奇数序号；
Figure 389994DEST_PATH_IMAGE054
；
Figure 329131DEST_PATH_IMAGE055
；
则
Figure 967179DEST_PATH_IMAGE056
的相位可表示为：
Figure 42582DEST_PATH_IMAGE057
Figure 239208DEST_PATH_IMAGE058
可进一步化简为
Figure 790275DEST_PATH_IMAGE059
由上式可知，
Figure 199391DEST_PATH_IMAGE060
和
Figure 893415DEST_PATH_IMAGE061
为与时间不相关的常数项，不影响
Figure 995364DEST_PATH_IMAGE062
的相参处理；
Figure 909093DEST_PATH_IMAGE063
为时间
Figure 246533DEST_PATH_IMAGE064
的线性项；
S303、对于脉压处理后的所述偶数序列回波矩阵
Figure 562108DEST_PATH_IMAGE065
脉压处理后的数据，将第
Figure 70843DEST_PATH_IMAGE066
和
Figure 471869DEST_PATH_IMAGE067
两个相邻偶数序列回波信号共轭相乘，得到新的回波信号
Figure 347421DEST_PATH_IMAGE068
，
Figure 517502DEST_PATH_IMAGE069
；
其中，
Figure 961253DEST_PATH_IMAGE070
，
Figure 348110DEST_PATH_IMAGE071
为接收回波信号的偶数序号；
Figure 902719DEST_PATH_IMAGE072
；
Figure 192886DEST_PATH_IMAGE073
；
则
Figure 932172DEST_PATH_IMAGE074
的相位表示为：
Figure 42210DEST_PATH_IMAGE075
Figure 901975DEST_PATH_IMAGE076
进一步可以化简为：
Figure 46649DEST_PATH_IMAGE077
由上式可知，
Figure 566623DEST_PATH_IMAGE078
和
Figure 429537DEST_PATH_IMAGE079
为与时间不相关的常数项，不影响
Figure 450583DEST_PATH_IMAGE080
的相参处理；
Figure 948298DEST_PATH_IMAGE081
为时间
Figure 904752DEST_PATH_IMAGE082
的线性项。
4.根据权利要求3所述的一种提高雷达低截获性和抗干扰性的方法，其特征在于，还包括：
S4、捷变频信号检测融合处理
信号处理时，对通过相位消处理得到新的奇数序列回波矩阵
Figure 989383DEST_PATH_IMAGE083
和新的偶数序列回波矩阵
Figure 548540DEST_PATH_IMAGE084
分别进行杂波抑制、CFAR检测等相参检测处理，得到目标检测结果；
当雷达未遭受干扰时，所述新的奇数序列回波矩阵
Figure 402227DEST_PATH_IMAGE085
和所述新的偶数序列回波矩阵
Figure 284908DEST_PATH_IMAGE086
检测结果进行1/2准则的非相参积累；
当雷达受到干扰时，选择未遭受干扰所述新的奇数序列回波矩阵
Figure 856835DEST_PATH_IMAGE087
或所述新的偶数序列回波矩阵
Figure 95049DEST_PATH_IMAGE088
检测结果输出。
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