一种基于离线计算在线变异的合成孔径雷达欺骗干扰方法
专利汇可以提供一种基于离线计算在线变异的合成孔径雷达欺骗干扰方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种基于离线计算在线变异的 合成孔径雷达 欺骗干扰方法：一、在雷达进入干扰机威 力 范围之前的离线阶段，对雷达参数进行合理性假设。二、离线阶段根据假设雷达参数，计算并存储SAR传递函数。三、在雷达进入干扰机威力范围之后的在线阶段，根据实际雷达参数估计值对SAR传递函数进行参数变异。四、在线阶段，将参数变异后的SAR传递函数与干扰机消隐 滤波器 点对点相乘，获得干扰机调制函数。本 发明 优点：一、可极大缩减干扰机需实时计算计算量，减小干扰机实时运算难度。干扰机欺骗模板的规模仅影响离线阶段计算复杂度，与在线阶段计算量无关，有利于干扰机形成大规模虚假电磁特性。二、具备对多模式SAR的欺骗干扰能力，适用对象不仅局限于传统条带模式SAR。，下面是一种基于离线计算在线变异的合成孔径雷达欺骗干扰方法专利的具体信息内容。
1.一种基于离线计算在线变异的合成孔径雷达欺骗干扰方法，特征在于，该方法采取如下步骤计算干扰机调制函数：
步骤一：在雷达进入干扰机威力范围之前的离线阶段，对雷达参数进行合理性假设；离线阶段的假设雷达参数应满足以下三个条件：
(1)假设雷达信号参数的频率范围应能够覆盖真实雷达信号的频率范围；
(2)假设雷达天线参数主瓣照射方向的范围应满足覆盖真实雷达天线主瓣照射方向的范围；假设雷达为具有固定波束指向、较宽波束宽度的条带模式SAR；
(3)假设雷达航迹参数的设定与SAR的运载平台有关；
对于星载SAR而言，由于星载SAR的运动轨迹具有稳定性和可预测性，不难在离线阶段获知真实雷达航迹参数，因而假设雷达航迹参数应与真实雷达航迹相同；
对于机载SAR或无人机载SAR而言，设定一组等间隔的直线航迹，且应满足以下条件：直线航迹在空间中的采样频率应大于SAR回波信号空域谱带宽，即要求相邻直线航迹之间的距离应不大于SAR回波信号空域谱带宽的倒数；具体而言，相邻直线航迹沿y轴方向和z轴方向之间的距离Δy,Δz均为常数，且应满足：
Δy≤1/By；Δz≤1/Bz (1)
其中，By,Bz分别为SAR回波信号空域谱的y方向带宽和z方向带宽，且
其中，k＝2fr/c为快时间频率fr除以电磁波传播速度c的一半，为距离频率；沿y轴的直线航迹的个数My、沿z轴的直线航迹的个数Mz应足够在三维空间上覆盖真实雷达航迹的波动范围，且应满足：
其中，rd,y,rd,z为真实雷达航迹在y轴、z轴方向上变化的半径；
为直线航迹空间间隔在y轴、z轴方向上的过采样系数；Ly,Lz分别为航迹变异程序的插值滤波器沿y轴、z轴的长度；
步骤二：在离线阶段，基于假设雷达参数，计算并存储SAR传递函数；其中SAR传递函数的物理含义为：以雷达发射信号作为输入信号、以雷达回波信号作为输出信号，将雷达信号的发射、传播、反射、接收环节建模为一个线性系统，这一线性系统的频率响应即为SAR传递函数；SAR传递函数 的数学表达式如下：
其中，k＝2fr/c为距离频率；因式rect(·)代表一个以雷达载频所对应距离频率k0为中心、以B＝2Br/c为宽度的矩形窗，其中Br为雷达发射信号带宽；因此，SAR欺骗干扰只需考虑有限的距离频率k范围，即k∈[k0-B/2,k0+B/2]；∫∫∫为积分符号， 代表对欺骗模板中所有虚假散射中心的积分；j为虚数单位； 表征雷达信号在发射、传播、目标反射、接收过程中发生的幅度衰减，且
其中，ω(·)为雷达天线方向特性引起的幅度调制； 为当雷达
位于 位置时位于 处的虚假散射中心相对雷达的方向，其中符号||·||为L2范数， 为虚假散射中心的后向散射系数， 为雷达与虚假散射中心之间的瞬时距离；
计算SAR传递函数的方式方法包含以下三种选择；(1)直接按照定义公式(5)计算；(2)现有SAR欺骗干扰算法；(3)SAR回波信号仿真方法；SAR回波信号仿真方法之所以能够用于计算SAR传递函数是因为，根据SAR传递函数的物理意义，如果令雷达发射信号的距离频谱和雷达回波信号的距离频谱分别为 和 有：
因此，SAR传递函数通过SAR回波信号的距离频域方位时域谱除以SAR发射信号的距离频域方位时域谱获得；
步骤三：在雷达进入干扰机威力范围之后的在线阶段，根据实际雷达参数的估计值对SAR传递函数进行参数变异；
实际雷达参数与假设雷达参数的差异性通常表现在以下几个方面：(1)雷达信号参数的差异性；对于雷达信号载频、带宽、波形参数的差异，不做任何处理，只要离线阶段中假设雷达信号的频率范围能够覆盖真实雷达信号的频率范围；(2)雷达天线参数的差异性；对于雷达天线波束指向、波束宽度、方向图特性参数的差异，应利用下文所述的雷达天线参数变异程序对SAR传递函数进行处理；(3)雷达运动参数的差异性；雷达平台运动航迹参数的差异，应利用下文所述的雷达航迹参数变异程序对SAR传递函数进行处理；对于干扰星载SAR而言，不难在离线阶段获知真实雷达航迹参数，因而在线航迹变异程序可省略；由于机载SAR或无人机载SAR的运动难以提前准确估计，对于干扰机载SAR或无人机载SAR而言，在线雷达航迹变异程序多是必要的；出于简化计算的目的省略雷达航迹变异程序，此时应以最接近真实雷达航迹的假设雷达航迹参数代替真实雷达航迹；
雷达天线参数变异程序通过对SAR传递函数进行带通滤波实现；带通滤波通过SAR传递函数卷积有限长冲激响应FIR，滤波器的单位冲激响应 来实现，其中卷积沿着雷达x坐标轴进行；带通滤波器的设计决定了最终得到的SAR传递函数所对应的天线参数；在每一个距离频率k和雷达x坐标处，带通滤波器的中心频率应等于SAR回波信号空域谱的x方向中心频率kc,x，带通滤波器的带宽应等于SAR回波信号空域谱的x方向带宽Bx，其中kc,x＝k sinθ0,x (8)
带通滤波器的频谱幅度影响雷达天线方位向方向特性；带通滤波器的中心频率kc,x和带宽Bx都可能随着距离频率k和雷达x坐标的变化而变化，因此需要针对每一个距离频率k和雷达x坐标计算单位冲激响应 然而，为了减小计算量，认为带通滤波器的带宽Bx不随着雷达波束指向θ0,x的变化而变化，并将带通滤波器的单位冲激响应简化为其中， 为θ0,x＝0时滤波器的冲激响应，是带通滤波器 的基带部分；
雷达航迹参数变异程序通过对多条直线航迹条件下的SAR传递函数进行插值来实现；
针对每个固定的k和x，对不同直线航迹上的SAR回波信号数据沿着y轴和z轴进行二维插值；
二维插值通过先后沿y轴、z轴方向进行一维插值来实现，沿y轴、z轴方向的一维插值滤波器应按照带通信号插值滤波的标准进行选取；y轴方向的插值滤波器的中心频率应等于SAR回波信号空域谱的y方向中心频率kc,y，其中：
kc,y＝k cosθ0,y (11)
z轴方向的插值滤波器的中心频率应等于SAR回波信号空域谱的z方向中心频率kc,z，其中：
kc,z＝k cosθ0,z (12)
为保证仿真信号具有良好的相位精度，选取插值滤波器时应确保其频率响应在SAR回波信号空域谱频带范围：
之内足够平坦，并在频谱范围之外具有低副瓣；
步骤四：在线阶段，将经过步骤三变异处理后的SAR传递函数与干扰机消隐滤波器点对点相乘，获得干扰机调制函数；干扰机消隐滤波器 的数学表达式为：
其中， 为雷达与干扰机之间的瞬时距离； 为雷达位于
位置时干扰机相对雷达的方向，干扰机调制函数 为：
一种基于离线计算在线变异的合成孔径雷达欺骗干扰方法
技术领域
背景技术
4486–4495页,2013年8月.”中提出的两步生成法等。
发明内容
具体实施方式
角。需要注意的是， 可以是常数亦可以是个变量， 如何随雷达位置 (或雷达慢时间)变化是SAR对应何种数据获取模式的重要决定因素。令θw,x,θw,y,θw,z分别表示雷达天线相对x轴、y轴、z轴的波束宽度。
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