CN114019462B - 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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CN114019462B CN202210007712.0A CN202210007712A CN114019462B CN 114019462 B CN114019462 B CN 114019462B CN 202210007712 A CN202210007712 A CN 202210007712A CN 114019462 B CN114019462 B CN 114019462B
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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，逐渐从传统的粗犷式干扰模式，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 898892DEST_PATH_IMAGE001
捷变，其中，
Figure 2983DEST_PATH_IMAGE002
；
Figure 782720DEST_PATH_IMAGE003
；
Figure 177929DEST_PATH_IMAGE004
为向零取整运算；
Figure 929985DEST_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 752447DEST_PATH_IMAGE006
个发射信号表达式为：
Figure 19480DEST_PATH_IMAGE007
其中，
Figure 405331DEST_PATH_IMAGE008
为脉内调频斜率；
Figure 74210DEST_PATH_IMAGE009
为频率步进间隔；
Figure 5257DEST_PATH_IMAGE010
为发射信号脉宽；
Figure 759586DEST_PATH_IMAGE011
；
Figure 496598DEST_PATH_IMAGE012
为总时间；
Figure 206934DEST_PATH_IMAGE013
为慢时间；
Figure 636778DEST_PATH_IMAGE014
为快时间；
Figure 816087DEST_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 91210DEST_PATH_IMAGE016
个捷变频发射脉冲，距离
Figure 921632DEST_PATH_IMAGE017
处运动目标的回波表达式为：
Figure 256798DEST_PATH_IMAGE018
其中，
Figure 985720DEST_PATH_IMAGE019
时刻目标距离为
Figure 2218DEST_PATH_IMAGE020
；
Figure 500195DEST_PATH_IMAGE021
为目标初始距离；
Figure 271842DEST_PATH_IMAGE022
为目标速度；
Figure 409431DEST_PATH_IMAGE023
为光速；
Figure 291936DEST_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 582103DEST_PATH_IMAGE025
其中，
Figure 524652DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 149537DEST_PATH_IMAGE027
为光速；
Figure 570154DEST_PATH_IMAGE028
为发射信号带宽；
Figure 42724DEST_PATH_IMAGE029
为接收回波信号序号；
S203、设
Figure 93856DEST_PATH_IMAGE030
为脉压回波信号
Figure 19087DEST_PATH_IMAGE031
的相位项，则有：
Figure 243395DEST_PATH_IMAGE032
将所述S1中的中心捷变频率
Figure 491842DEST_PATH_IMAGE033
带入相位
Figure 776193DEST_PATH_IMAGE034
，将所述相位项展开，则得到：
Figure 188720DEST_PATH_IMAGE035
其中，捷变频频率
Figure 154402DEST_PATH_IMAGE036
与距离
Figure 335985DEST_PATH_IMAGE037
的耦合相位项为
Figure 525658DEST_PATH_IMAGE038
，捷变频频率与速度有关的耦合相位项为
Figure 612431DEST_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 178542DEST_PATH_IMAGE040
和所述
Figure 417893DEST_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 778467DEST_PATH_IMAGE042
和偶数序列步进频信号构成的偶数序列回波矩阵
Figure 352537DEST_PATH_IMAGE043
；
其中，
Figure 722338DEST_PATH_IMAGE044
为每个回波信号脉压处理后点数；
Figure 612934DEST_PATH_IMAGE045
为奇数序列回波矩阵的脉冲数，
Figure 409989DEST_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 956508DEST_PATH_IMAGE047
脉压处理后的数据，将第
Figure 316951DEST_PATH_IMAGE048
和
Figure 327632DEST_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 295588DEST_PATH_IMAGE050
；
Figure 329403DEST_PATH_IMAGE051
其中，
Figure 41007DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 906195DEST_PATH_IMAGE053
为接收回波信号的奇数序号；
Figure 232003DEST_PATH_IMAGE054
；
Figure 815431DEST_PATH_IMAGE055
；
则
Figure 65147DEST_PATH_IMAGE056
的相位可表示为：
Figure 988104DEST_PATH_IMAGE057
Figure 297862DEST_PATH_IMAGE058
可进一步化简为
Figure 368586DEST_PATH_IMAGE059
由上式可知，
Figure 608944DEST_PATH_IMAGE060
和
Figure 448724DEST_PATH_IMAGE061
为与时间不相关的常数项，不影响
Figure 929384DEST_PATH_IMAGE062
的相参处理；
Figure 159508DEST_PATH_IMAGE063
为时间
Figure 16605DEST_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 710892DEST_PATH_IMAGE065
脉压处理后的数据，将第
Figure 549404DEST_PATH_IMAGE066
和
Figure 594720DEST_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 989929DEST_PATH_IMAGE068
，
Figure 476406DEST_PATH_IMAGE069
；
其中，
Figure 564447DEST_PATH_IMAGE070
，
Figure 831481DEST_PATH_IMAGE071
为接收回波信号的偶数序号；
Figure 217331DEST_PATH_IMAGE072
；
Figure 620631DEST_PATH_IMAGE073
；
则
Figure 879574DEST_PATH_IMAGE074
的相位表示为：
Figure 571586DEST_PATH_IMAGE075
Figure 308598DEST_PATH_IMAGE076
进一步可以化简为：
Figure 831984DEST_PATH_IMAGE077
由上式可知，
Figure 261828DEST_PATH_IMAGE078
和
Figure 424825DEST_PATH_IMAGE079
为与时间不相关的常数项，不影响
Figure 965528DEST_PATH_IMAGE080
的相参处理；
Figure 608998DEST_PATH_IMAGE081
为时间
Figure 881848DEST_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 610770DEST_PATH_IMAGE083
和新的偶数序列回波矩阵
Figure 689584DEST_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 187561DEST_PATH_IMAGE085
和所述新的偶数序列回波矩阵
Figure 880580DEST_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 96798DEST_PATH_IMAGE087
或所述新的偶数序列回波矩阵
Figure 979303DEST_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 269470DEST_PATH_IMAGE089
捷变，其中，
Figure 212018DEST_PATH_IMAGE090
；
Figure 649953DEST_PATH_IMAGE091
；
Figure 257520DEST_PATH_IMAGE092
为向零取整运算；
Figure 730090DEST_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 577960DEST_PATH_IMAGE094
个发射信号表达式为：
Figure 440874DEST_PATH_IMAGE095
其中，
Figure 665182DEST_PATH_IMAGE096
为脉内调频斜率；
Figure 992258DEST_PATH_IMAGE097
为频率步进间隔；
Figure 463560DEST_PATH_IMAGE098
为发射信号脉宽；
Figure 876087DEST_PATH_IMAGE099
；
Figure 638506DEST_PATH_IMAGE100
为总时间；
Figure 757772DEST_PATH_IMAGE101
为慢时间；
Figure 213024DEST_PATH_IMAGE102
为快时间；
Figure 299798DEST_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 865908DEST_PATH_IMAGE104
、
Figure 901997DEST_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 465834DEST_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 852953DEST_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 957175DEST_PATH_IMAGE108
个捷变频发射脉冲，距离
Figure 300301DEST_PATH_IMAGE109
处运动目标的回波表达式为：
Figure 97355DEST_PATH_IMAGE110
其中，
Figure 706191DEST_PATH_IMAGE111
时刻目标距离为
Figure 879683DEST_PATH_IMAGE112
；
Figure 828048DEST_PATH_IMAGE113
为目标初始距离；
Figure 796004DEST_PATH_IMAGE114
为目标速度；
Figure 892136DEST_PATH_IMAGE115
为光速；
Figure 338161DEST_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 655878DEST_PATH_IMAGE117
其中，
Figure 794736DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 378164DEST_PATH_IMAGE118
为光速；
Figure 627880DEST_PATH_IMAGE119
为发射信号带宽；
Figure 550836DEST_PATH_IMAGE120
为接收回波信号序号；
S203、设
Figure 860595DEST_PATH_IMAGE121
为脉压回波信号
Figure 931319DEST_PATH_IMAGE122
的相位项，则有：
Figure 171676DEST_PATH_IMAGE123
将所述S1中的中心捷变频率
Figure 11456DEST_PATH_IMAGE124
带入相位
Figure 492116DEST_PATH_IMAGE125
，将所述相位项展开，则得到：
Figure 784557DEST_PATH_IMAGE126
其中，捷变频频率
Figure 579338DEST_PATH_IMAGE127
与距离
Figure 273625DEST_PATH_IMAGE128
的耦合相位项为
Figure 925186DEST_PATH_IMAGE129
，捷变频频率与速度有关的耦合相位项为
Figure 970502DEST_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 552662DEST_PATH_IMAGE131
和所述
Figure 101455DEST_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 456530DEST_PATH_IMAGE134
和偶数序列步进频信号构成的偶数序列回波矩阵
Figure 327534DEST_PATH_IMAGE135
；
其中，
Figure 255356DEST_PATH_IMAGE136
为每个回波信号脉压处理后点数；
Figure 744106DEST_PATH_IMAGE137
为奇数序列回波矩阵的脉冲数，
Figure 933648DEST_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 457033DEST_PATH_IMAGE139
和偶数序列步进频信号构成的偶数序列回波矩阵
Figure 621298DEST_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 800607DEST_PATH_IMAGE141
和
Figure 341310DEST_PATH_IMAGE142
，其中
Figure 719201DEST_PATH_IMAGE143
为发射信号按频率间隔
Figure 319947DEST_PATH_IMAGE144
步进捷变的步进频回波矩阵，
Figure 970240DEST_PATH_IMAGE145
为发射信号按频率间隔
Figure 314634DEST_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 812611DEST_PATH_IMAGE147
脉压处理后的数据，将第
Figure 256362DEST_PATH_IMAGE148
和
Figure 472580DEST_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 355085DEST_PATH_IMAGE150
；
Figure 707569DEST_PATH_IMAGE151
其中，
Figure 571488DEST_PATH_IMAGE152
，
Figure 9423DEST_PATH_IMAGE153
为接收回波信号的奇数序号；
Figure 695619DEST_PATH_IMAGE154
；
Figure 840293DEST_PATH_IMAGE155
；
则
Figure 953742DEST_PATH_IMAGE156
的相位可表示为：
Figure 878973DEST_PATH_IMAGE157
Figure 313669DEST_PATH_IMAGE158
Figure 640745DEST_PATH_IMAGE159
可进一步化简为
Figure 925096DEST_PATH_IMAGE160
由上式可知，
Figure 72044DEST_PATH_IMAGE161
和
Figure 37726DEST_PATH_IMAGE162
为与时间不相关的常数项，不影响
Figure 219308DEST_PATH_IMAGE163
的相参处理；
Figure 674560DEST_PATH_IMAGE164
为时间
Figure 761334DEST_PATH_IMAGE165
的线性项。
可见，经脉压处理后的奇数序列回波矩阵
Figure 327445DEST_PATH_IMAGE166
，再将第
Figure 363534DEST_PATH_IMAGE167
和
Figure 989687DEST_PATH_IMAGE168
两个相邻奇数序列回波信号共轭相乘，即
Figure 48910DEST_PATH_IMAGE169
，得到新的奇数序列回波矩阵
Figure 418711DEST_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 574886DEST_PATH_IMAGE171
脉压处理后的数据，将第
Figure 371941DEST_PATH_IMAGE172
和
Figure 167728DEST_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 75641DEST_PATH_IMAGE174
，
Figure 86322DEST_PATH_IMAGE175
；
其中，
Figure 54278DEST_PATH_IMAGE176
，
Figure 88093DEST_PATH_IMAGE177
为接收回波信号的偶数序号；
Figure 799697DEST_PATH_IMAGE178
；
Figure 930464DEST_PATH_IMAGE179
；
则
Figure 256272DEST_PATH_IMAGE180
的相位表示为：
Figure 574121DEST_PATH_IMAGE181
Figure 89416DEST_PATH_IMAGE182
进一步可以化简为：
Figure 74690DEST_PATH_IMAGE183
由上式可知，
Figure 322131DEST_PATH_IMAGE184
和
Figure 127276DEST_PATH_IMAGE185
为与时间不相关的常数项，不影响
Figure 180683DEST_PATH_IMAGE186
的相参处理；
Figure 20463DEST_PATH_IMAGE187
为时间
Figure 688074DEST_PATH_IMAGE188
的线性项。
可见，经脉压处理后的偶数序列回波矩阵
Figure 246094DEST_PATH_IMAGE189
，再将第
Figure 837612DEST_PATH_IMAGE190
和
Figure 735161DEST_PATH_IMAGE191
两个相邻奇数序列回波信号共轭相乘，即
Figure 386722DEST_PATH_IMAGE192
，得到新的偶数序列回波矩阵
Figure 166459DEST_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 561669DEST_PATH_IMAGE194
和新的偶数序列回波矩阵
Figure 562992DEST_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 385454DEST_PATH_IMAGE196
和新的偶数序列回波矩阵
Figure 652487DEST_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 851388DEST_PATH_IMAGE198
和新的偶数序列回波矩阵
Figure 457949DEST_PATH_IMAGE199
检测结果进行1/2准则的非相参积累；
即
Figure 451313DEST_PATH_IMAGE200
或
Figure 205643DEST_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 208234DEST_PATH_IMAGE202
或所述偶数序列回波矩阵
Figure 918570DEST_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 82835DEST_PATH_IMAGE204
，
Figure 324460DEST_PATH_IMAGE205
，发射线性调频信号，相参脉冲数为
Figure 865163DEST_PATH_IMAGE206
，重频为200Hz（即
Figure 180738DEST_PATH_IMAGE207
），信号脉宽
Figure 781483DEST_PATH_IMAGE208
=
Figure 244826DEST_PATH_IMAGE209
、带宽
Figure 776170DEST_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 8568DEST_PATH_IMAGE211
=182m/s，初始距离为
Figure 780215DEST_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 730854DEST_PATH_IMAGE213
和
Figure 551042DEST_PATH_IMAGE214
Figure 903526DEST_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 846074DEST_PATH_IMAGE216
和
Figure 284009DEST_PATH_IMAGE217
，对
Figure 157156DEST_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 (3)

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 440552DEST_PATH_IMAGE001
捷变，其中，
Figure 801127DEST_PATH_IMAGE002
；
Figure 188246DEST_PATH_IMAGE003
；
Figure 620364DEST_PATH_IMAGE004
为向零取整运算；
Figure 510960DEST_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 308014DEST_PATH_IMAGE006
个发射信号表达式为：
Figure 916850DEST_PATH_IMAGE007
其中，
Figure 152659DEST_PATH_IMAGE008
为脉内调频斜率；
Figure 163341DEST_PATH_IMAGE009
为频率步进间隔；
Figure 131297DEST_PATH_IMAGE010
为发射信号脉宽；
Figure 227429DEST_PATH_IMAGE011
；
Figure 939033DEST_PATH_IMAGE012
为总时间；
Figure 866538DEST_PATH_IMAGE013
为慢时间；
Figure 5395DEST_PATH_IMAGE014
为快时间；
Figure 588823DEST_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 838539DEST_PATH_IMAGE016
个捷变频发射脉冲，距离
Figure 823812DEST_PATH_IMAGE017
处运动目标的回波表达式为：
Figure 195888DEST_PATH_IMAGE018
其中，
Figure 266612DEST_PATH_IMAGE019
时刻目标距离为
Figure 320019DEST_PATH_IMAGE020
；
Figure 159799DEST_PATH_IMAGE021
为目标初始距离；
Figure 702775DEST_PATH_IMAGE022
为目标速度；
Figure 995216DEST_PATH_IMAGE023
为光速；
Figure 852314DEST_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 546601DEST_PATH_IMAGE025
其中，
Figure 198162DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 305795DEST_PATH_IMAGE027
为光速；
Figure 701004DEST_PATH_IMAGE028
为发射信号带宽；
Figure 249797DEST_PATH_IMAGE029
为接收回波信号序号；
S203、设
Figure 337839DEST_PATH_IMAGE030
为脉压回波信号
Figure 667189DEST_PATH_IMAGE031
的相位项，则有：
Figure 866089DEST_PATH_IMAGE032
将所述S1中的中心捷变频率
Figure 269389DEST_PATH_IMAGE033
带入相位
Figure 528332DEST_PATH_IMAGE034
，将所述相位项展开，则得到：
Figure 282661DEST_PATH_IMAGE035
其中，捷变频频率
Figure 81990DEST_PATH_IMAGE036
与距离
Figure 605375DEST_PATH_IMAGE037
的耦合相位项为
Figure 35220DEST_PATH_IMAGE038
，捷变频频率与速度有关的耦合相位项为
Figure 11266DEST_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 614285DEST_PATH_IMAGE040
和所述
Figure 257756DEST_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；
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 592923DEST_PATH_IMAGE042
和偶数序列步进频信号构成的偶数序列回波矩阵
Figure 321844DEST_PATH_IMAGE043
；
其中，
Figure 462976DEST_PATH_IMAGE044
为每个回波信号脉压处理后点数；
Figure 960953DEST_PATH_IMAGE045
为奇数序列回波矩阵的脉冲数，
Figure 467021DEST_PATH_IMAGE046
为偶数序列回波矩阵的脉冲数；
S302、对于脉压处理后的所述奇数序列回波矩阵
Figure 683239DEST_PATH_IMAGE047
脉压处理后的数据，将第
Figure 565744DEST_PATH_IMAGE048
和
Figure 980545DEST_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 923093DEST_PATH_IMAGE050
；
S303、对于脉压处理后的所述偶数序列回波矩阵
Figure 361028DEST_PATH_IMAGE051
脉压处理后的数据，将第
Figure 781645DEST_PATH_IMAGE052
和
Figure 316531DEST_PATH_IMAGE053
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 164401DEST_PATH_IMAGE054
，
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 89632DEST_PATH_IMAGE055
和新的偶数序列回波矩阵
Figure 313940DEST_PATH_IMAGE056
分别进行相参检测处理，得到目标检测结果。
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，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 641016DEST_PATH_IMAGE047
脉压处理后的数据，将第
Figure 987684DEST_PATH_IMAGE048
和
Figure 400211DEST_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 162630DEST_PATH_IMAGE050
；
Figure 344213DEST_PATH_IMAGE057
其中，
Figure 861782DEST_PATH_IMAGE058
，
Figure 761605DEST_PATH_IMAGE059
为接收回波信号的奇数序号；
Figure 327715DEST_PATH_IMAGE060
；
Figure 363805DEST_PATH_IMAGE061
；
则
Figure 989958DEST_PATH_IMAGE062
的相位可表示为：
Figure 439394DEST_PATH_IMAGE063
Figure 543616DEST_PATH_IMAGE064
可进一步化简为
Figure 699791DEST_PATH_IMAGE065
由上式可知，
Figure 496846DEST_PATH_IMAGE066
和
Figure 167998DEST_PATH_IMAGE067
为与时间不相关的常数项，不影响
Figure 341491DEST_PATH_IMAGE068
的相参处理；
Figure 352172DEST_PATH_IMAGE069
为时间
Figure 320128DEST_PATH_IMAGE070
的线性项；
S303、对于脉压处理后的所述偶数序列回波矩阵
Figure 416260DEST_PATH_IMAGE051
脉压处理后的数据，将第
Figure 924602DEST_PATH_IMAGE052
和
Figure 55369DEST_PATH_IMAGE053
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 194226DEST_PATH_IMAGE054
，
Figure 777654DEST_PATH_IMAGE071
；
其中，
Figure 89687DEST_PATH_IMAGE072
，
Figure 74960DEST_PATH_IMAGE073
为接收回波信号的偶数序号；
Figure 384719DEST_PATH_IMAGE074
；
Figure 455443DEST_PATH_IMAGE075
；
则
Figure 508850DEST_PATH_IMAGE076
的相位表示为：
Figure 410947DEST_PATH_IMAGE077
Figure 891607DEST_PATH_IMAGE078
进一步可以化简为：
Figure 184048DEST_PATH_IMAGE079
由上式可知，
Figure 41145DEST_PATH_IMAGE080
和
Figure 797749DEST_PATH_IMAGE081
为与时间不相关的常数项，不影响
Figure 449310DEST_PATH_IMAGE082
的相参处理；
Figure 494626DEST_PATH_IMAGE083
为时间
Figure 889836DEST_PATH_IMAGE084
的线性项。
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，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 438629DEST_PATH_IMAGE055
和新的偶数序列回波矩阵
Figure 588987DEST_PATH_IMAGE056
分别进行相参检测处理，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 856021DEST_PATH_IMAGE085
和所述新的偶数序列回波矩阵
Figure 789341DEST_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 458220DEST_PATH_IMAGE087
或所述新的偶数序列回波矩阵
Figure 779480DEST_PATH_IMAGE088
检测结果输出。
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