一種基于級數(shù)反演成像算法的sar移頻干擾方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于雷達(dá)信號干擾技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于級數(shù)反演成像算法的SAR 移頻干擾方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 合成孔徑雷達(dá)（SAR)是20世紀(jì)發(fā)展起來的主動式微波成像雷達(dá)，它利用合成孔徑 原理和脈沖壓縮技術(shù)，能夠全天候、全天時地獲取二維高分辨雷達(dá)圖像，在軍事偵察領(lǐng)域具 有重大價值。隨著星載、彈載、機載合成孔徑雷達(dá)設(shè)備的使用，對重要的軍事和民用目標(biāo)構(gòu) 成了嚴(yán)重威脅。因此，對合成孔徑雷達(dá)的干擾和抗干擾手段已是當(dāng)前電子對抗領(lǐng)域的一個 重要研究對象。
[0003] 合成孔徑雷達(dá)采用脈沖壓縮信號，具有高分辨率，低截獲概率和抗干擾能力強的 等優(yōu)勢。但是脈沖壓縮信號的時延和頻移具有強耦合性，干擾便可以利用這個特性，采用數(shù) 字射頻存儲器（DRFM)進(jìn)行移頻來實現(xiàn)對合成孔徑雷達(dá)的有效干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在干信比較大情況下，虛假點 目標(biāo)的成像結(jié)果非常明顯，真實目標(biāo)的成像結(jié)果不明顯，固定移頻干擾對合成孔徑雷達(dá)成 像的干擾效果非常明顯，具有非常好的欺騙干擾效果的基于級數(shù)反演成像算法的SAR移頻 干擾方法。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種基于級數(shù)反演成像算法的SAR 移頻干擾方法，包括以下步驟：
[0006] S1、計算回波信號：包括以下子步驟：
[0007]S11、干擾機處于SAR成像條帶內(nèi)，SAR平臺從Ai點開始照射干擾機，在A2點結(jié)束 照射，私為干擾機到SAR平臺移動方向的垂直距離；
[0008] 假設(shè)經(jīng)過任意時刻ta，SAR平臺到點目標(biāo)Q的瞬時斜距為：
[0009]
[0010] x軸為方位向，y軸為距離向，z軸為垂直向，Q為點目標(biāo)位置，T為距離向時間（快 時間），ta為方位向時間（慢時間）；
[0011] S12、將上式在ta= 0時處進(jìn)行泰勒級數(shù)展開，得到：
[0012]
[0013] 合成孔徑雷達(dá)發(fā)射線性調(diào)頻信號為：
[0014]
[0015] 其中T為合成孔徑時間，&為線性調(diào)頻信號的調(diào)斜率，《。為載頻；
[0016]S13、上述發(fā)射線性調(diào)頻信號經(jīng)過接收機去除載頻信號，將回波信號調(diào)制到基帶， 得到：
[0017]
[0018] 其中AJPA3分別為距離向和方位向的窗函數(shù)；
[0019]S14、當(dāng)干擾機接收到發(fā)射的線性調(diào)頻信號，并附加固定角頻移量cod后轉(zhuǎn)發(fā)，在雷 達(dá)接收機輸入端的信號為：
[0020] V ,/
[0021] 將由干擾機轉(zhuǎn)發(fā)的干擾信號去除載頻信號，調(diào)制到基帶，得到：
[0025]S2、利用駐定相位原理對上式進(jìn)行距離向傅里葉變換，得到回波信號在距離向頻 域方位向時域的表達(dá)式為：
[0026]
[0027] 將瞬時斜距R(ta)的表達(dá)式帶入上式，得到：
[0028]
[0029] 在斜視成像模式中，回波信號產(chǎn)生了多普勒頻移，在距離向頻域方位向時域進(jìn)行 距離徙動校正中的線性項的校正，即距離走動校正；通過瞬時斜距R(ta)的表達(dá)式得到多普 勒頻率中心為：
[0030]
[0031] 為了將多普勒中心頻率校正到零頻，構(gòu)建多普勒頻移校正函數(shù)氏為：
[0032]
[0033] 將公式（7)與多普勒頻移校正函數(shù)氏相乘，進(jìn)行距離走動校正，得到的信號為：
[0034]
[0035]S3、利用駐定相位原理將S2得到的信號進(jìn)行方位向傅里葉變換，得到信號在二維 頻域的表達(dá)式為：
[0036]S2 (fr,fa) =Ar (fr)Aa (fa)exp{j<i> (fr,fa)} (8)
[0037] 將上式中巾（f；，fa)進(jìn)行泰勒級數(shù)展開，得到：
[0038]
[0039] 在上式中，與f；無關(guān)，為多普勒調(diào)制項為線性項，表征距離徙 動；色(乂)/2為二次方項，表征了距離向調(diào)頻率；為(/,)乂 3為耦合項，表征了距離向調(diào)頻率 的變化率；
[0040] 在二維頻域構(gòu)造二維去耦氏和距離壓縮函數(shù)H3:
[0041]
[0042]
[0043] 將二維去耦H2和距離壓縮函數(shù)H3與公式（8)相乘，得到距離向壓縮信號；
[0044]S4、對S3得到的距離向壓縮信號進(jìn)行距離向傅里葉逆變換將信號變換到距離向 時域方位向頻域，并與構(gòu)造方位壓縮函數(shù)H4為相乘，得到距離向時域方位向頻域的回波信 號；
[0045]其中，H4=exp{_j傘 0 (fa)};
[0046]S5、對步驟S4得到的回波信號進(jìn)行方位向傅里葉逆變換，得到SAR圖像。
[0047] 本發(fā)明的有效果是：在干信比較大的情況下，虛假點目標(biāo)的成像結(jié)果非常明顯，而 真實目標(biāo)的成像結(jié)果不明顯，固定移頻干擾對合成孔徑雷達(dá)成像的干擾效果非常明顯，具 有非常好的欺騙干擾效果；在去除脈間相干的情況下，去除脈間相位相干特性的情況下，固 定移頻干擾不會對合成孔徑雷達(dá)成像結(jié)果產(chǎn)生影響。
【附圖說明】
[0048] 圖1為本發(fā)明的干擾方法流程圖；
[0049]圖2為本發(fā)明的雷達(dá)與干擾機的幾何關(guān)系圖；
[0050]圖3為本發(fā)明雷達(dá)平臺斜視成像的幾何關(guān)系圖；
[0051] 圖4為干擾機對合成孔徑雷達(dá)進(jìn)行固定移頻干擾的成像結(jié)果仿真圖一；
[0052]圖5為干擾機對合成孔徑雷達(dá)進(jìn)行固定干擾的脈沖壓縮結(jié)果的峰值旁瓣比圖像 ，
[0053] 圖6為干擾機對合成孔徑雷達(dá)進(jìn)行固定移頻干擾的成像結(jié)果仿真圖二；
[0054] 圖7為干擾機對合成孔徑雷達(dá)進(jìn)行固定干擾的脈沖壓縮結(jié)果的峰值旁瓣比圖像 -**
[0055] 圖8為干信比為OdB時去脈間相位相干特性固定移頻干擾仿真成像圖；
[0056] 圖9為干信比為OdB時去脈間相位相干特性固定移頻干擾仿真峰值旁瓣比圖像；
[0057] 圖10為干信比為20dB時去脈間相位相干特性固定移頻干擾仿真成像圖；
[0058] 圖11為干信比為20dB時去脈間相位相干特性固定移頻干擾仿真峰值旁瓣比圖 像。
【具體實施方式】
[0059] 下面結(jié)合附圖和具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0060] 如圖1所示，一種基于級數(shù)反演成像算法的SAR移頻干擾方法，包括以下步驟：
[0061] S1、計算回波信號：包括以下子步驟：
[0062]SI1、圖2為雷達(dá)與干擾機的幾何關(guān)系，P為干擾機位置，處于SAR成像條帶內(nèi)，x軸 為SAR平臺移動方向，A為SAR平臺在某時刻的位置，合成孔徑雷達(dá)從開始照射干擾 機，在A2點結(jié)束照射，R。為干擾機到SAR平臺移動方向的垂直距離；圖3為雷達(dá)平臺斜視成 像的幾何關(guān)系，假設(shè)平臺沿著曲線ABC運動，x軸為方位向，y軸為距離向，z軸為垂直向，Q 為點目標(biāo)位置，t為距離向時間（快時間），ta為方位向時間（慢時間）。
[0063] 假設(shè)經(jīng)過任意時刻ta，雷達(dá)平臺到達(dá)了位置C，SAR平臺到點目標(biāo)Q的瞬時斜距為：
[0064]
[0065] x軸為方位向，y軸為距離向，z軸為垂直向，Q為點目標(biāo)位置，t為距離向時間（快 時間），ta為方位向時間（慢時間）；
[0066]S12、將上式在ta= 0時處進(jìn)行泰勒級數(shù)展開，得到：
[0067]
[0068] 合成孔徑雷達(dá)發(fā)射線性調(diào)頻信號為：
[0069]
[0070] 其中T為合成孔徑時間，&為線性調(diào)頻信號的調(diào)斜率，《。為載頻；
[0071] S13、上述發(fā)射線性調(diào)頻信號經(jīng)過接收機去除載頻信號，將回波信號調(diào)制到基帶， 得到：
[0072]
[0073] 其中AJPAa分別為距離向和方位向的窗函數(shù)；
[0074] S14、當(dāng)干擾機接收到發(fā)射的線性調(diào)頻信號，并附加固定角頻移量cod后轉(zhuǎn)發(fā)，在雷 達(dá)接收機輸入端的信號為：
[0075]
[0076] 將由干擾機轉(zhuǎn)發(fā)的干擾信號去除載頻信號，調(diào)制到基帶，得到：
[0077]
[0080] S2、利用駐定相位原理對上式進(jìn)行距離向傅里葉變換，得到回波信號在距離向頻 域方位向時域的表達(dá)式為：
[0081]
[0082] 將瞬時斜距R(ta)的表達(dá)式帶入上式，得到：
[0083]<