[发明专利]针对FMCW毫米波雷达切片重构干扰的抑制方法及系统

说明书

本发明公开了一种针对FMCW毫米波雷达切片重构干扰的抑制方法及系统，该方法主要基于短时傅里叶变换和时频域滤波器实现抑制；雷达发射机发送射频信号后，射频信号被干扰机截获，干扰机将所截获的信号以等距的矩形脉冲进行截断；之后将截断产生的切片按照一定的规律填满整个时间间隙，填满后产生了干扰信号，然后将干扰信号发射出去；该干扰信号与目标回波信号同时进入雷达接收机形成转发式干扰。本发明对回波中频信号进行短时傅里叶变换得到时频域，然后在时频域上进行二进制掩膜滤波去除该假目标干扰，能够在三种CI干扰形式下、干信比JSR≤40dB的情况下实现干扰抑制，具有响应速度快，抗干扰效率高等优点。

技术领域

本发明涉及线性频率调制体制抗干扰技术，具体涉及一种针对FMCW毫米波雷达切片重构干扰的抑制方法及系统。

背景技术

随着干扰技术和干扰设备的不断革新，信息型干扰技术自出现到现在，共经历了四个阶段的发展，干扰的方式包括扫频式干扰，瞄准式和引导式干扰以及目前使用最多最先进的转发式干扰等等。

目前最新的第四代干扰机的转发式干扰采用数字射频存储器(DRFM)技术，DRFM技术能够适应复杂多变的电磁环境，使干扰信号与发射信号高度相干，对雷达系统产生严重的干扰，因此一直DRFM干扰的技术也受到越来越高的重视。目前第四代干扰技术中，使用DRFM技术的多假目标干扰(频谱弥散干扰(SMSP)与切片重构干扰(CI))对FMCW雷达探测系统的干扰最严重。2010年有学者提出利用小波分解技术提取不同分解尺度下的相像系数作为特征参数，然后分别通过最近邻分类器，BP神经网络和最小二乘支持向量机来对存储转发式干扰进行识别；2011年有学者针对距离-速度联合拖引干扰的检测问题,利用雷达信号在各变换域的特征差异，提出了一种基于统计特征和脉内细微特征的融合分段自相关最大值方差，Wigner-Viller分布幅值方差，小波变换矩阵方差三种特征的特征因子检测方法；2012年，有学者基于频谱弥散干扰和切片重构干扰的调频斜率特征，提出了基于瞬时斜率，分数阶傅里叶变换和匹配傅里叶变换的干扰识别方法；同年，有学者提出了一种基于近似熵的干扰检测方法，该方法通过求时序信号的近似熵来检测干扰的存在，对欺骗式干扰以及噪声干扰的检测效果显著。但是上述算法存在复杂度高，响应速度慢等缺点，在FMCW雷达系统上不具有可实施性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对FMCW毫米波雷达切片重构干扰的抑制方法及系统，该方法主要是基于短时傅里叶变换和时频域滤波器实现抑制，能够在三种切片重构(CI)干扰形式下、干信比JSR≤40dB的情况下实现干扰抑制，具有响应速度快，抗干扰效率高等优点

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：第一方面，本发明提供一种针对FMCW毫米波雷达切片重构干扰的抑制方法，包括：

受到切片重构干扰的回波射频信号经接收机后，与发射射频信号混频得到中频信号；

截取一段中频回波信号进行时频域处理，得到时频域二维信息；

经分析，一个真实目标信号在时频域表现为一条沿着时间轴分布频率固定的直线，而切片重构干扰在时频域上以一定间隔产生一系列的假目标频谱，且干扰信号的频谱值在雷达系统接收机带内，从而形成假目标干扰；根据这一特征，在时频域上找到干扰位置，用其产生对应的二进制掩膜图像；

根据二进制掩膜图像，通过时频域滤波器即可实现对切片重构干扰的滤除，从多个假目标干扰中提取出真实目标信号。

第二方面，本发明还提供了一种针对FMCW毫米波雷达切片重构干扰的抑制系统，包括：

接收机混频模块，将受干扰的回波信号与发射信号混频得到中频回波信号；

短时间傅里叶变换模块，使用短时傅里叶变换将中频信号从时域变成时频域；

二进制掩膜图像模块，在时频域上找到干扰位置，用其产生对应的二进制掩膜图像；