[发明专利]一种基于双阶段UNet的遮蔽式箔条干扰抑制方法

说明书

本发明属于电子对抗、干扰抑制及信号识别技术领域，尤其涉及一种基于双阶段UNet的遮蔽式箔条干扰抑制方法。包括：使用宽带极化雷达采集信号，得到实测数据；进行脉冲压缩和归一化，得到目标、箔条干扰和混合的距离像序列灰度图；构造伪实测数据，得到目标、箔条干扰、伪实测的目标和箔条干扰混合的距离像序列灰度图和分割真值图；构建基于双阶段UNet的箔条干扰抑制网络及其损失函数；使用伪实测数据进行训练，得到最优的基于双阶段UNet的箔条干扰抑制网络；进行测试，实现遮蔽式箔条干扰的抑制。所述方法对遮蔽式箔条干扰下目标前景的分割效果好、对箔条干扰的抑制效果好、受环境影响小、能应对各种类型、各个阶段的箔条干扰。

技术领域

本发明属于电子对抗、干扰抑制及信号识别技术领域，尤其涉及一种基于双阶段UNet的遮蔽式箔条干扰抑制方法。

背景技术

雷达主动寻的制导具有作用距离远、探测精度高、全天时、全天候等优点，得到了广泛应用。然而，由于雷达主动寻的制导也具有易受战场电磁环境影响的缺点。箔条干扰作为历史最为悠久的无源干扰之一，通过投射大量箔条纤维对雷达电磁波产生散射，在雷达接收机中产生形成带有杂波特性的强回波，达到对雷达的电磁欺骗或者压制的目的，从而有效保护己方目标，在电子对抗中发挥着极其重要的作用，是雷达导引头所面临的重要威胁之一。尤其是，遮蔽式箔条干扰不仅会产生比舰船回波强烈数倍的箔条干扰回波，从而压制或者淹没该空域范围内的舰船目标回波，还会对雷达电磁波产生衰减作用，对舰船形成电磁波遮挡屏障，致使雷达无法检测到目标，具有和“隐身”一样的作用。因此，为了提高雷达目标检测的概率，如何提高雷达导引头的对遮蔽式箔条干扰能力仍然是当前国内外的研究热点和难点问题。

目前，箔条抑制方法主要包括：在小波变换域设计滤波器进行箔条干扰抑制、在频域设计多普勒滤波器抑制箔条干扰、在极化域通过极化对消进行箔条干扰抑制和利用最优空时处理原理推导最优空时波速形成器抑制箔条云干扰。这些方法在一定程度上可以抑制箔条干扰，但是由于箔条云的扩散过程复杂且特征信息多变，现有的对抗方法对难以兼顾好的抑制效果和对任意扩散阶段的箔条干扰的普适性，并且对遮蔽式箔条干扰的抑制效果难以满足实际需求。

发明内容

本发明的目的在于针对遮蔽式箔条干扰下目标的回波数据复杂、目标检测概率低的问题，提出了一种基于双阶段UNet的遮蔽式箔条干扰抑制方法，所述方法不仅能准确识别遮蔽式箔条干扰下目标的距离分辨单元，还能提升目标的信干比。

为了达到上述目的，采取如下技术方案：

所述遮蔽式箔条干扰抑制方法，包括如下步骤：

S1、使用宽带极化雷达采集冲淡式箔条干扰下的目标回波和遮蔽式箔条干扰下的目标回波并记录采集数据时目标的位置、角度和速度信息，得到带真实信息的冲淡式箔条干扰下的目标回波和遮蔽式箔条干扰下的目标回波；

S2、将S1得到的带真实信息的冲淡式箔条干扰下的目标回波进行脉冲压缩和归一化，得到目标距离像序列灰度图和箔条干扰距离像序列灰度图；将S1得到的带真实信息的遮蔽式箔条干扰下的目标回波进行脉冲压缩和归一化，得到目标和箔条干扰混合的距离像序列灰度图；

所述S2目标距离像序列灰度图、所述箔条干扰距离像序列灰度图和所述目标和箔条干扰混合的距离像序列灰度图均包括X个距离分辨单元；所述X即采样点的个数。

S3、将S2得到的目标距离像序列灰度图和箔条干扰距离像序列灰度图用于构造伪实测数据，得到目标距离像序列真值图、箔条干扰距离像序列真值图、伪实测的目标和箔条干扰混合的距离像序列灰度图和分割真值图；

S4、构建基于双阶段UNet的箔条干扰抑制网络；

所述基于双阶段UNet的箔条干扰抑制网络由两个UNet级联构成，称为第一阶段UNet和第二阶段UNet；