本發(fā)明涉及信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

SAR欺騙干擾機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的虛假場(chǎng)景對(duì)截獲的SAR信號(hào)進(jìn)行延時(shí)與相位調(diào)制，比傳統(tǒng)的壓制干擾所需的功率更低，且危害更大。其中SAR為Synthetic Aperture Radar的縮寫，中文譯文為合成孔徑雷達(dá)。干擾機(jī)在真實(shí)場(chǎng)景中產(chǎn)生逼真的虛假目標(biāo)，從而擾亂SAR的信息獲取與決策，因此針對(duì)SAR欺騙干擾的研究引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。但隨著虛假場(chǎng)景的增大，產(chǎn)生欺騙干擾所需的計(jì)算復(fù)雜度與運(yùn)算時(shí)間也隨之增加，這不僅對(duì)欺騙干擾機(jī)的成本，也對(duì)它的實(shí)時(shí)性能提出了更高的要求。為了降低SAR欺騙干擾機(jī)的運(yùn)算量，提升欺騙干擾產(chǎn)生的實(shí)時(shí)性，需要研究更加簡(jiǎn)潔高效的欺騙干擾產(chǎn)生方法。利用多接收機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行欺騙干擾調(diào)制，對(duì)SAR欺騙干擾精度以及穩(wěn)健性進(jìn)行了較大的提升。但該方法是基于傳統(tǒng)的高精度信號(hào)截獲、調(diào)制、轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，仍然存在系統(tǒng)復(fù)雜、運(yùn)算量大的問(wèn)題。

因此現(xiàn)有技術(shù)中的欺騙干擾調(diào)制方法，對(duì)高精度信號(hào)截獲、調(diào)制、轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，調(diào)制系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)算量大，提高了SAR欺騙干擾機(jī)的成本，為欺騙干擾調(diào)制帶來(lái)諸多不便。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提供一種基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的欺騙干擾調(diào)制方法，對(duì)高精度信號(hào)截獲、調(diào)制、轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，調(diào)制系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)算量大，提高了SAR欺騙干擾機(jī)的成本，為欺騙干擾調(diào)制帶來(lái)諸多不便的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法，其中，方法包括步驟：

A、欺騙干擾機(jī)獲取SAR發(fā)射的信號(hào)，并將SAR發(fā)射的信號(hào)的數(shù)值與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，根據(jù)不同的比較結(jié)果分別采用不同的采樣值表示，根據(jù)采樣值生成SAR信號(hào)的一比特采樣序列；

B、獲取欺騙干擾機(jī)要產(chǎn)生的若干個(gè)虛假點(diǎn)的散射系數(shù)，根據(jù)散射系數(shù)獲取對(duì)應(yīng)瞬時(shí)斜距差，將若干個(gè)瞬間斜距差量化為若干個(gè)離散的瞬時(shí)斜距差單元，根據(jù)瞬時(shí)斜距差單元獲取一維距離像的數(shù)據(jù)；

C、將一比特采樣序列與一維距離像進(jìn)行卷積運(yùn)算，獲取卷積運(yùn)算后的欺騙干擾向量；

D、將欺騙干擾向量的逐點(diǎn)與預(yù)先產(chǎn)生的噪聲閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成一比特序列；

E、將一比特序列進(jìn)行放大，并向需要被干擾的SAR進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；

F、在不同的脈沖重復(fù)間隔內(nèi)，重復(fù)步驟A～步驟E，產(chǎn)生在SAR中聚焦的欺騙干擾目標(biāo)。

所述的基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法，其中，所述步驟A具體包括步驟：

A1、欺騙干擾機(jī)獲取SAR發(fā)射的信號(hào)，并將SAR發(fā)射的信號(hào)的數(shù)值與0進(jìn)行比較；

A2、將SAR發(fā)射的信號(hào)的數(shù)值中大于0的采樣值表示為1，小于0的采樣值表示為0，根據(jù)采樣值得到的SAR信號(hào)一比特采樣序列s，記錄一比特采樣前信號(hào)的幅度參數(shù)A。

所述的基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法，其中，所述步驟B具體包括步驟：

B1、獲取欺騙干擾機(jī)要產(chǎn)生的若干個(gè)虛假點(diǎn)的散射系數(shù)δ_k，δ_k對(duì)應(yīng)瞬時(shí)斜距差記為ΔR_k，虛假點(diǎn)對(duì)應(yīng)的最大斜距差與最小斜距差分別為ΔR_max和ΔR_min。在ΔR_max和ΔR_min之間均勻量化為U個(gè)離散的瞬時(shí)斜距差單元，

ΔR₀＝[ΔR_min ΔR_min+ΔR_step … ΔR_min+(u-1)ΔR_step … ΔR_max]^T

其中ΔR_step為量化間隔，u＝1,2,…,U，其中ΔR_step＝ρ_r/8，其中ρ_r為SAR的距離分辨單元；

B2、將具有相同瞬時(shí)斜距差的虛假散射點(diǎn)目標(biāo)歸為同一個(gè)集合，假設(shè)第u個(gè)單元內(nèi)共有N個(gè)虛假點(diǎn)，則一維距離像σ的第u個(gè)單元的數(shù)值為

其中，t_a為當(dāng)前脈沖對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，δ_n為散射系數(shù)。

所述的基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法，其中，所述步驟C具體包括步驟：

C1、將一維距離像向量σ的元素位置進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，假設(shè)原來(lái)的順序?yàn)?,2,3,…,U，則翻轉(zhuǎn)后的順序?yàn)閁,U-1,U-2,…,1，表示為σ′；

C2、將一比特信號(hào)s進(jìn)行逐點(diǎn)平移，使其后端的點(diǎn)與翻轉(zhuǎn)后的一維像向量σ′逐漸重合，直至信號(hào)s完全平移出σ′的范圍，則共需要進(jìn)行M+U-1次平移；

C3、進(jìn)行第q次平移之后(1≤q≤M+U-1)，將兩向量重疊部分的數(shù)據(jù)進(jìn)行逐點(diǎn)相乘，相乘操作通過(guò)一比特采樣信號(hào)s與一維像向量σ′的最高位進(jìn)行異或運(yùn)算，對(duì)一維距離像向量σ的數(shù)據(jù)位進(jìn)行保留；

C4、對(duì)重疊部分逐點(diǎn)相乘之后，將所有重疊點(diǎn)乘積的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行求和運(yùn)算，所得的結(jié)果存儲(chǔ)到一個(gè)新的數(shù)據(jù)向量s_J的第q個(gè)位置，在平移M+U-1之后，得到的欺騙干擾s_J是一個(gè)(M+U-1)×1維的向量，將s_J向量幅度的最大值記為A_J。

所述的基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法，其中，所述步驟D具體包括步驟：

D1、預(yù)先產(chǎn)生服從高斯分布的均值為0、方差為的隨機(jī)噪聲，隨機(jī)噪聲的概率密度為

信噪比SNR的定義為

D2、將預(yù)先產(chǎn)生的隨機(jī)噪聲作為噪聲閾值與產(chǎn)生的欺騙干擾s_J進(jìn)行逐點(diǎn)比較，當(dāng)欺騙干擾大于該閾值時(shí)，則在一比特序列s_J1的對(duì)應(yīng)位置記為1，小于該閾值時(shí)則記為-1，從而生成一比特序列s_J1。

所述的基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法，其中，所述步驟E具體包括步驟：

E1、將一比特序列s_J1進(jìn)行放大，放大后的欺騙干擾為αs_J1，其中α為放大系數(shù)，可由下式計(jì)算得到

其中β的值根據(jù)不同的信噪比查詢預(yù)先設(shè)置的關(guān)系表選擇；

E2、將放大后的欺騙干擾αs_J1向需要被干擾的SAR進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

一種基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)包括：

比特采樣序列生成模塊，用于欺騙干擾機(jī)獲取SAR發(fā)射的信號(hào)，并將SAR發(fā)射的信號(hào)的數(shù)值與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，根據(jù)不同的比較結(jié)果分別采用不同的采樣值表示，根據(jù)采樣值生成SAR信號(hào)的一比特采樣序列；

數(shù)據(jù)量化模塊，用于獲取欺騙干擾機(jī)要產(chǎn)生的若干個(gè)虛假點(diǎn)的散射系數(shù)，根據(jù)散射系數(shù)獲取對(duì)應(yīng)瞬時(shí)斜距差，將若干個(gè)瞬間斜距差量化為若干個(gè)離散的瞬時(shí)斜距差單元，根據(jù)瞬時(shí)斜距差單元獲取一維距離像的數(shù)據(jù)；

卷積模塊，用于將一比特采樣序列與一維距離像進(jìn)行卷積運(yùn)算，獲取卷積運(yùn)算后的欺騙干擾向量；

比較模塊，用于將欺騙干擾向量的逐點(diǎn)與預(yù)先產(chǎn)生的噪聲閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成一比特序列；

放大轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于將一比特序列進(jìn)行放大，并向需要被干擾的SAR進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；

欺騙干擾目標(biāo)生成模塊，用于在不同的脈沖重復(fù)間隔內(nèi)，重復(fù)轉(zhuǎn)發(fā)一比特序列，產(chǎn)生在SAR中聚焦的欺騙干擾目標(biāo)。

所述的基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述比特采樣序列生成模塊具體包括：

第一比較單元，用于欺騙干擾機(jī)獲取SAR發(fā)射的信號(hào)，并將SAR發(fā)射的信號(hào)的數(shù)值與0進(jìn)行比較；

序列生成與記錄單元，用于將SAR發(fā)射的信號(hào)的數(shù)值中大于0的采樣值表示為1，小于0的采樣值表示為0，根據(jù)采樣值得到的SAR信號(hào)一比特采樣序列s，記錄一比特采樣前信號(hào)的幅度參數(shù)A。

所述的基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)量化模塊具體包括：

量化單元，用于獲取欺騙干擾機(jī)要產(chǎn)生的若干個(gè)虛假點(diǎn)的散射系數(shù)δ_k，δ_k對(duì)應(yīng)瞬時(shí)斜距差記為ΔR_k，虛假點(diǎn)對(duì)應(yīng)的最大斜距差與最小斜距差分別為ΔR_max和ΔR_min。在ΔR_max和ΔR_min之間均勻量化為U個(gè)離散的瞬時(shí)斜距差單元，

ΔR₀＝[ΔR_min ΔR_min+ΔR_step … ΔR_min+(u-1)ΔR_step … ΔR_max]^T

其中ΔR_step為量化間隔，u＝1,2,…,U，其中ΔR_step＝ρ_r/8，其中ρ_r為SAR的距離分辨單元；

一維距離像數(shù)據(jù)獲取單元，用于將具有相同瞬時(shí)斜距差的虛假散射點(diǎn)目標(biāo)歸為同一個(gè)集合，假設(shè)第u個(gè)單元內(nèi)共有N個(gè)虛假點(diǎn)，則一維距離像σ的第u個(gè)單元的數(shù)值為

其中，t_a為當(dāng)前脈沖對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，δ_n為散射系數(shù)。

所述的基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述卷積模塊具體包括：

向量翻轉(zhuǎn)單元，用于將一維距離像向量σ的元素位置進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，假設(shè)原來(lái)的順序?yàn)?,2,3,…,U，則翻轉(zhuǎn)后的順序?yàn)閁,U-1,U-2,…,1，表示為σ′；

平移單元，用于將一比特信號(hào)s進(jìn)行逐點(diǎn)平移，使其后端的點(diǎn)與翻轉(zhuǎn)后的一維像向量σ′逐漸重合，直至信號(hào)s完全平移出σ′的范圍，則共需要進(jìn)行M+U-1次平移；

第一運(yùn)算單元，用于進(jìn)行第q次平移之后(1≤q≤M+U-1)，將兩向量重疊部分的數(shù)據(jù)進(jìn)行逐點(diǎn)相乘，相乘操作通過(guò)一比特采樣信號(hào)s與一維像向量σ′的最高位進(jìn)行異或運(yùn)算，對(duì)一維距離像向量σ的數(shù)據(jù)位進(jìn)行保留；

第二運(yùn)算與記錄單元，用于對(duì)重疊部分逐點(diǎn)相乘之后，將所有重疊點(diǎn)乘積的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行求和運(yùn)算，所得的結(jié)果存儲(chǔ)到一個(gè)新的數(shù)據(jù)向量s_J的第q個(gè)位置，在平移M+U-1之后，得到的欺騙干擾s_J是一個(gè)(M+U-1)×1維的向量，將s_J向量幅度的最大值記為A_J。

本發(fā)明提供了一種基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法及系統(tǒng)，本發(fā)明利用一比特采樣技術(shù)對(duì)SAR信號(hào)進(jìn)行截獲、欺騙干擾調(diào)制與轉(zhuǎn)發(fā)，大大降低了欺騙干擾卷積調(diào)制的計(jì)算量與運(yùn)算復(fù)雜度，同時(shí)也使得傳統(tǒng)的信號(hào)截獲與轉(zhuǎn)發(fā)模塊得到了很大程度的簡(jiǎn)化，降低了SAR欺騙干擾機(jī)的成本，欺騙干擾效果好。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法的較佳實(shí)施例的流程圖。

圖2為本發(fā)明的一種基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法的具體應(yīng)用實(shí)施例的預(yù)先設(shè)置的關(guān)系表的示意圖。

圖3為本發(fā)明的一種基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法的具體應(yīng)用實(shí)施例的真實(shí)場(chǎng)景成像結(jié)果示意圖。

圖4為本發(fā)明的一種基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法的具體應(yīng)用實(shí)施例的虛假目標(biāo)成像結(jié)果示意圖。

圖5為本發(fā)明的一種基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法的具體應(yīng)用實(shí)施例的加入虛假目標(biāo)后的欺騙干擾成像結(jié)果示意圖。

圖6為本發(fā)明的一種基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生系統(tǒng)的較佳實(shí)施例的功能原理框圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明還提供了一種基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法的較佳實(shí)施例的流程圖，如圖1所示，方法包括步驟：

S100、欺騙干擾機(jī)獲取SAR發(fā)射的信號(hào)，并將SAR發(fā)射的信號(hào)的數(shù)值與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，根據(jù)不同的比較結(jié)果分別采用不同的采樣值表示，根據(jù)采樣值生成SAR信號(hào)的一比特采樣序列。

具體實(shí)施時(shí)，獲取SAR發(fā)射的信號(hào)的數(shù)值，并將預(yù)定閾值設(shè)置為1。則步驟S100具體包括步驟：

S101、欺騙干擾機(jī)獲取SAR發(fā)射的信號(hào)，并將SAR發(fā)射的信號(hào)的數(shù)值與0進(jìn)行比較；

S102、將SAR發(fā)射的信號(hào)的數(shù)值中大于0的采樣值表示為1，小于0的采樣值表示為0，根據(jù)采樣值得到的SAR信號(hào)一比特采樣序列s，記錄一比特采樣前信號(hào)的幅度參數(shù)A。

具體實(shí)施時(shí)，欺騙干擾機(jī)截獲SAR發(fā)射的信號(hào)的數(shù)值，并將其與0進(jìn)行比較，將大于0的采樣值表示為1，小于0的表示為0，從而得到用0和1表示的SAR信號(hào)一比特采樣序列s，它是一個(gè)M×1維的向量。同時(shí)記錄下一比特采樣前信號(hào)的幅度參數(shù)A。

S200、獲取欺騙干擾機(jī)要產(chǎn)生的若干個(gè)虛假點(diǎn)的散射系數(shù)，根據(jù)散射系數(shù)獲取對(duì)應(yīng)瞬時(shí)斜距差，將若干個(gè)瞬間斜距差量化為若干個(gè)離散的瞬時(shí)斜距差單元，根據(jù)瞬時(shí)斜距差單元獲取一維距離像的數(shù)據(jù)。

具體實(shí)施時(shí)，一個(gè)點(diǎn)的散射系數(shù)是指這個(gè)點(diǎn)能夠散射雷達(dá)波的幅度和相位，通常是一個(gè)復(fù)數(shù)，在此處用δ_k表示。

步驟S200具體包括步驟:

S201、獲取欺騙干擾機(jī)要產(chǎn)生的若干個(gè)虛假點(diǎn)的散射系數(shù)δ_k，δ_k對(duì)應(yīng)瞬時(shí)斜距差記為ΔR_k，虛假點(diǎn)對(duì)應(yīng)的最大斜距差與最小斜距差分別為ΔR_max和ΔR_min。在ΔR_max和ΔR_min之間均勻量化為U個(gè)離散的瞬時(shí)斜距差單元，

ΔR₀＝[ΔR_min ΔR_min+ΔR_step … ΔR_min+(u-1)ΔR_step … ΔR_max]^T

其中ΔR_step為量化間隔，u＝1,2,…,U，其中ΔR_step＝ρ_r/8，其中ρ_r為SAR的距離分辨單元；其中ΔR_step為量化間隔，u＝1,2,…,U?？紤]到成像算法距離徙動(dòng)校正的精度要求，在此令ΔR_step＝ρ_r/8，其中ρ_r為SAR的距離分辨單元，可以通過(guò)電子偵察的方法獲得。

B2、將具有相同瞬時(shí)斜距差的虛假散射點(diǎn)目標(biāo)歸為同一個(gè)集合，假設(shè)第u個(gè)單元內(nèi)共有N個(gè)虛假點(diǎn)，則一維距離像σ的第u個(gè)單元的數(shù)值為

其中，t_a為當(dāng)前脈沖對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，δ_n為散射系數(shù)。

具體實(shí)施時(shí)，假設(shè)需要產(chǎn)生的虛假點(diǎn)的散射系數(shù)為δ_k，其中k＝1,2,…,K。δ_k對(duì)應(yīng)瞬時(shí)斜距差ΔR_k計(jì)算方法屬于現(xiàn)有技術(shù)，此處不再詳細(xì)贅述。一維距離像σ是一個(gè)與ΔR₀具有相同的維度，它是一個(gè)U×1維的向量。

根據(jù)應(yīng)用的需求不同，一維距離像σ是指虛假目標(biāo)散射點(diǎn)的組成，由前文計(jì)算得到的σ_u按順序排列而成的一個(gè)U×1維的向量，σ向量中的每一個(gè)數(shù)通常以16位或其他精度的多維二進(jìn)制數(shù)表示，其中最高位為數(shù)據(jù)的符號(hào)位，表示數(shù)據(jù)的正負(fù)，其余位為數(shù)據(jù)位，表示數(shù)據(jù)的大小。

S300、將一比特采樣序列與一維距離像進(jìn)行卷積運(yùn)算，獲取卷積運(yùn)算后的欺騙干擾向量。將一比特信號(hào)s與一維距離像σ進(jìn)行卷積運(yùn)算。

具體實(shí)施時(shí)，步驟S300具體包括步驟:

S301、將一維距離像向量σ的元素位置進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，假設(shè)原來(lái)的順序?yàn)?,2,3,…,U，則翻轉(zhuǎn)后的順序?yàn)閁,U-1,U-2,…,1，表示為σ′；

S302、將一比特信號(hào)s進(jìn)行逐點(diǎn)平移，使其后端的點(diǎn)與翻轉(zhuǎn)后的一維像向量σ′逐漸重合，直至信號(hào)s完全平移出σ′的范圍，則共需要進(jìn)行M+U-1次平移；

S303、進(jìn)行第q次平移之后(1≤q≤M+U-1)，將兩向量重疊部分的數(shù)據(jù)進(jìn)行逐點(diǎn)相乘，相乘操作通過(guò)一比特采樣信號(hào)s與一維像向量σ′的最高位進(jìn)行異或運(yùn)算，對(duì)一維距離像向量σ的數(shù)據(jù)位進(jìn)行保留；

S304、對(duì)重疊部分逐點(diǎn)相乘之后，將所有重疊點(diǎn)乘積的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行求和運(yùn)算，所得的結(jié)果存儲(chǔ)到一個(gè)新的數(shù)據(jù)向量s_J的第q個(gè)位置，在平移M+U-1之后，得到的欺騙干擾s_J是一個(gè)(M+U-1)×1維的向量，將s_J向量幅度的最大值記為A_J。

具體實(shí)施時(shí)，進(jìn)行第q次平移之后(1≤q≤M+U-1)，將兩向量重疊部分的數(shù)據(jù)進(jìn)行逐點(diǎn)相乘，該相乘操作可通過(guò)一比特信號(hào)s與一維像向量σ′的最高位(符號(hào)位)進(jìn)行異或運(yùn)算，而對(duì)一維像向量的數(shù)據(jù)位進(jìn)行保留而實(shí)現(xiàn)。

S400、將欺騙干擾向量的逐點(diǎn)與預(yù)先產(chǎn)生的噪聲閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成一比特序列。

具體地，步驟S400具體包括步驟:

S401、預(yù)先產(chǎn)生服從高斯分布的均值為0、方差為的隨機(jī)噪聲n_h，隨機(jī)噪聲的概率密度為

S402、將預(yù)先產(chǎn)生的隨機(jī)噪聲作為噪聲閾值與產(chǎn)生的欺騙干擾s_J進(jìn)行逐點(diǎn)比較，當(dāng)欺騙干擾大于該閾值時(shí)，則在一比特序列s_J1的對(duì)應(yīng)位置記為1，小于該閾值時(shí)則記為-1，從而生成一比特序列s_J1。

具體實(shí)施時(shí)，產(chǎn)生服從高斯分布的均值為0、方差為的隨機(jī)噪聲。隨機(jī)噪聲的概率密度為

信噪比SNR的定義為

隨機(jī)噪聲可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行設(shè)置，通常不大于0dB。將該噪聲作為閾值與產(chǎn)生的欺騙干擾s_J進(jìn)行逐點(diǎn)比較，當(dāng)欺騙干擾大于該閾值時(shí)，則在新的一比特序列s_J1的對(duì)應(yīng)位置記為1，小于該閾值時(shí)則記為-1。

S500、將一比特序列進(jìn)行放大，并向需要被干擾的SAR進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

具體實(shí)施時(shí)，步驟S500具體包括步驟:

S501、將一比特序列s_J1進(jìn)行放大，放大后的欺騙干擾為αs_J1，其中α為放大系數(shù)，可由下式計(jì)算得到

其中β的值根據(jù)不同的信噪比查詢預(yù)先設(shè)置的關(guān)系表選擇；

S502、將放大后的欺騙干擾αs_J1向需要被干擾的SAR進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

具體實(shí)施時(shí)，將s_J1進(jìn)行放大并向需要被干擾的SAR進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。放大后的欺騙干擾為αs_J1，其中α為放大系數(shù)，可由下式計(jì)算得到

對(duì)應(yīng)不同的SNR，β的值可根據(jù)圖2中的預(yù)先設(shè)置的關(guān)系表中查詢得到，該關(guān)系表為信噪比與β的關(guān)系表。

S600、在不同的脈沖重復(fù)間隔內(nèi)，重復(fù)步驟S100～步驟S500，產(chǎn)生在SAR中聚焦的欺騙干擾目標(biāo)。

具體實(shí)施時(shí)，脈沖重復(fù)間隔：SAR通過(guò)在一定的時(shí)間段內(nèi)連續(xù)發(fā)射脈沖信號(hào)進(jìn)行成像，相鄰兩個(gè)脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔即為脈沖重復(fù)間隔。本專利針對(duì)的是干擾機(jī)的設(shè)計(jì)，所以需要干擾機(jī)通過(guò)電子偵察的手段來(lái)獲取SAR的脈沖重復(fù)間隔。

當(dāng)SAR接收到回波信號(hào)之后，需要進(jìn)行距離脈沖壓縮、距離彎曲校正、方位壓縮等一系列規(guī)范化的處理然后得到SAR圖像。當(dāng)利用本專利的方法進(jìn)行欺騙干擾之后，SAR接收的回波信號(hào)之中混合了放大的比特序列。而是否混合了欺騙干擾對(duì)于SAR而言是未知的，它仍然會(huì)按照常規(guī)的距離脈沖壓縮、距離彎曲校正、方位壓縮這樣的常規(guī)流程進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)這一系列處理之后，在SAR成像結(jié)果中就會(huì)出現(xiàn)虛假目標(biāo)。(欺騙干擾機(jī)和SAR是獨(dú)立分開的兩個(gè)系統(tǒng)，本專利只涉及前者，后者的成像處理有一套常規(guī)且復(fù)雜的流程，并不會(huì)影響本專利方法的效果)。

本發(fā)明的一個(gè)具體應(yīng)用實(shí)施例可以通過(guò)以下的仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說(shuō)明，仿真時(shí)采用MATLAB軟件進(jìn)行仿真。

仿真數(shù)據(jù)的參數(shù)如下：圖3所示為存在欺騙干擾的真實(shí)目標(biāo)成像結(jié)果，場(chǎng)景中一條分叉的道路，圖4所示為加入的欺騙干擾的圖像，形狀與分叉的道路相同，圖5所示為欺騙干擾后的成像結(jié)果，分叉的道路被虛假目標(biāo)覆蓋，不能被發(fā)現(xiàn)。因此取得了較好的欺騙干擾結(jié)果。

本發(fā)明提供了一種基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生系統(tǒng)的較佳實(shí)施例的功能原理框圖，如圖6所示，其中，系統(tǒng)包括：

比特采樣序列生成模塊100，用于欺騙干擾機(jī)獲取SAR發(fā)射的信號(hào)，并將SAR發(fā)射的信號(hào)的數(shù)值與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，根據(jù)不同的比較結(jié)果分別采用不同的采樣值表示，根據(jù)采樣值生成SAR信號(hào)的一比特采樣序列；具體如方法實(shí)施例所述。

數(shù)據(jù)量化模塊200，用于獲取欺騙干擾機(jī)要產(chǎn)生的若干個(gè)虛假點(diǎn)的散射系數(shù)，根據(jù)散射系數(shù)獲取對(duì)應(yīng)瞬時(shí)斜距差，將若干個(gè)瞬間斜距差量化為若干個(gè)離散的瞬時(shí)斜距差單元，根據(jù)瞬時(shí)斜距差單元獲取一維距離像的數(shù)據(jù)；具體如方法實(shí)施例所述。

卷積模塊300，用于將一比特采樣序列與一維距離像進(jìn)行卷積運(yùn)算，獲取卷積運(yùn)算后的欺騙干擾向量；具體如方法實(shí)施例所述。

比較模塊400，用于將欺騙干擾向量的逐點(diǎn)與預(yù)先產(chǎn)生的噪聲閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成一比特序列；具體如方法實(shí)施例所述。

放大轉(zhuǎn)發(fā)模塊500，用于將一比特序列進(jìn)行放大，并向需要被干擾的SAR進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；具體如方法實(shí)施例所述。

欺騙干擾目標(biāo)生成模塊600，用于在不同的脈沖重復(fù)間隔內(nèi)，重復(fù)轉(zhuǎn)發(fā)一比特序列，產(chǎn)生在SAR中聚焦的欺騙干擾目標(biāo)；具體如方法實(shí)施例所述。

所述的基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述比特采樣序列生成模塊具體包括：

第一比較單元，用于欺騙干擾機(jī)獲取SAR發(fā)射的信號(hào)，并將SAR發(fā)射的信號(hào)的數(shù)值與0進(jìn)行比較；具體如方法實(shí)施例所述。

序列生成與記錄單元，用于將SAR發(fā)射的信號(hào)的數(shù)值中大于0的采樣值表示為1，小于0的采樣值表示為0，根據(jù)采樣值得到的SAR信號(hào)一比特采樣序列s，記錄一比特采樣前信號(hào)的幅度參數(shù)A；具體如方法實(shí)施例所述。

所述的基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)量化模塊具體包括：

量化單元，用于獲取欺騙干擾機(jī)要產(chǎn)生的若干個(gè)虛假點(diǎn)的散射系數(shù)

δ_k，δ_k對(duì)應(yīng)瞬時(shí)斜距差記為ΔR_k，虛假點(diǎn)對(duì)應(yīng)的最大斜距差與最小斜距差分別為ΔR_max和ΔR_min。在ΔR_max和ΔR_min之間均勻量化為U個(gè)離散的瞬時(shí)斜距差單元，

ΔR₀＝[ΔR_min ΔR_min+ΔR_step … ΔR_min+(u-1)ΔR_step … ΔR_max]^T

其中ΔR_step為量化間隔，u＝1,2,…,U，其中ΔR_step＝ρ_r/8，其中ρ_r為SAR的距離分辨單元；具體如方法實(shí)施例所述。

一維距離像數(shù)據(jù)獲取單元，用于將具有相同瞬時(shí)斜距差的虛假散射點(diǎn)目標(biāo)歸為同一個(gè)集合，假設(shè)第u個(gè)單元內(nèi)共有N個(gè)虛假點(diǎn)，則一維距離像σ的第u個(gè)單元的數(shù)值為

其中，t_a為當(dāng)前脈沖對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，δ_n為散射系數(shù)；具體如方法實(shí)施例所述。

所述的基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述卷積模塊具體包括：

向量翻轉(zhuǎn)單元，用于將一維距離像向量σ的元素位置進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，假設(shè)原來(lái)的順序?yàn)?,2,3,…,U，則翻轉(zhuǎn)后的順序?yàn)閁,U-1,U-2,…,1，表示為σ′；具體如方法實(shí)施例所述。

平移單元，用于將一比特信號(hào)s進(jìn)行逐點(diǎn)平移，使其后端的點(diǎn)與翻轉(zhuǎn)后的一維像向量σ′逐漸重合，直至信號(hào)s完全平移出σ′的范圍，則共需要進(jìn)行M+U-1次平移；具體如方法實(shí)施例所述。

第一運(yùn)算單元，用于進(jìn)行第q次平移之后(1≤q≤M+U-1)，將兩向量重疊部分的數(shù)據(jù)進(jìn)行逐點(diǎn)相乘，相乘操作通過(guò)一比特采樣信號(hào)s與一維像向量σ′的最高位進(jìn)行異或運(yùn)算，對(duì)一維距離像向量σ的數(shù)據(jù)位進(jìn)行保留；具體如方法實(shí)施例所述。

第二運(yùn)算與記錄單元，用于對(duì)重疊部分逐點(diǎn)相乘之后，將所有重疊點(diǎn)乘積的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行求和運(yùn)算，所得的結(jié)果存儲(chǔ)到一個(gè)新的數(shù)據(jù)向量s_J的第q個(gè)位置，在平移M+U-1之后，得到的欺騙干擾s_J是一個(gè)(M+U-1)×1維的向量，將s_J向量幅度的最大值記為A_J；具體如方法實(shí)施例所述。

綜上所述，本發(fā)明提出了一種基于一比特采樣的SAR欺騙干擾產(chǎn)生方法及系統(tǒng)，方法包括：獲取SAR發(fā)射的信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成一比特采樣序列；獲取要產(chǎn)生的若干個(gè)虛假點(diǎn)的散射系數(shù)的瞬時(shí)斜距差，量化為離散的瞬時(shí)斜距差單元，根據(jù)瞬時(shí)斜距差單元獲取一維距離像；將一比特采樣序列與一維距離像進(jìn)行卷積運(yùn)算生成欺騙干擾向量；根據(jù)欺騙干擾向量的逐點(diǎn)與預(yù)先產(chǎn)生的噪聲閾值的比較結(jié)果生成一比特序列；將一比特序列進(jìn)行放大，并向需要被干擾的SAR進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；在不同的脈沖重復(fù)間隔內(nèi)，重復(fù)上述步驟，產(chǎn)生聚焦的欺騙干擾目標(biāo)。本發(fā)明大大降低了欺騙干擾卷積調(diào)制的計(jì)算量與運(yùn)算復(fù)雜度，降低了SAR欺騙干擾機(jī)的成本，欺騙干擾效果好。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。