一种掩护波形策略的波形设计方法与装置

本发明涉及信号处理，特别是涉及一种掩护波形策略的波形设计方法与装置。

背景技术：

1、现有技术中，通过探测系统（例如雷达系统）对目标发送波形信号进行探测的技术应用广泛，同时在对目标进行探测的过程中不被目标识别也同样十分重要，现有的预防手段包括：一是通过低截获波形设计或探测辐射功率管理等技术，降低探测信号被目标识别的概率，该类方法会对探测系统本身的探测性能带来不利影响，在探测系统正常工作时难以实施；二是通过参数的快速变化，使目标难以对探测系统发出的信号进行分析和识别，如频率捷变和脉内波形调制等，该类方法存在的问题在于，后续回波信号返回探测系统后，现有的常规方法流程难以对回波信号中的有效波形信号进行积累，导致信噪比无法提升，难以获取有效信息，探测系统难以具备正常的探测性能。

2、鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是如何在实现探测系统对于目标的探测的同时，避免探测信号被目标识别，并且不影响探测系统的探测性能。

2、本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，提供一种掩护波形策略的波形设计方法，包括：

4、根据lfm信号的信号参数生成噪声调频信号，并将相应的噪声调频信号增加在lfm信号的前沿和后沿得到干扰波形信号，向目标发送所述干扰波形信号；

5、接收干扰波形信号的回波信号，对所述回波信号进行信噪比优化处理；

6、将信噪比优化处理后的回波信号进行积累处理，进一步提高所有回波信号的信噪比，获取积累处理后的回波信号中的有效信息。

7、优选的，所述获取lfm信号对应的信号参数，具体包括：

8、所述lfm信号的表达式为：

9、；

10、其中，为lfm信号，为矩形窗函数，为脉冲重复周期，为脉冲宽度，为频率，k为调频斜率，为离散化的快时间变量，为离散化的慢时间变量，j=；

11、通过所述lfm信号的表达式获取所述信号参数，所述信号参数包括：频率、脉冲宽度、脉冲重复周期以及占空比中的一个或者多个。

12、优选的，所述根据lfm信号的信号参数生成噪声调频信号，并将相应的噪声调频信号增加在lfm信号的前沿和后沿得到干扰波形信号，具体包括：

13、根据所述信号参数的脉冲宽度、频率和占空比生成a种波形长度互不相同的噪声调频信号；

14、按照发射顺序将每a个lfm信号作为一个信号组；

15、将a种波形长度互不相同的噪声调频信号一一随机对应增加在每一个信号组中a个lfm信号的前沿位置，将a个波形长度互不相同的噪声调频信号一一随机对应增加在每一个信号组中a个lfm信号的后沿位置。

16、优选的，所述干扰波形信号的表达式如下：

17、；

18、其中，为lfm信号，为lfm信号的前沿位置的噪声调频信号，为lfm信号的后沿位置的噪声调频信号；

19、；

20、；

21、其中，randn为matlab中产生标准正太分布矩阵的函数，为前沿位置的噪声调频信号的波形长度，为后沿位置的噪声调频信号的波形长度，m为脉冲序列数。

22、优选的，所述干扰波形信号中，前沿位置的噪声调频信号的波形长度、后沿位置的噪声调频信号的波形长度和lfm信号的波形长度之和为所述干扰波形信号的波形长度，所述干扰波形信号的波形长度和干扰波形信号的脉冲重复周期的比例小于预设占空比。

23、优选的，所述接收干扰波形信号的回波信号，对所述回波信号进行信噪比优化处理，具体包括：

24、对接收到的所述回波信号进行下变频处理，得到降频后的回波信号；

25、对降频后的回波信号进行滤波，得到信噪比优化处理后的回波信号。

26、优选的，所述对接收到的所述回波信号进行下变频处理，得到降频后的回波信号，具体包括：

27、所述降频后的回波信号的表达式为：

28、；

29、其中，为下变频处理后的回波信号，为lfm信号的前沿位置的噪声调频信号，为lfm信号的后沿位置的噪声调频信号，为脉冲重复周期，为脉冲宽度，为频率，k为调频斜率，为离散化的快时间变量，为离散化的慢时间变量，j=，c为光速，为矩形窗函数，r为目标距离。

30、优选的，所述对降频后的回波信号进行滤波，具体包括：

31、构造匹配滤波器，通过所述匹配滤波器对降频后的回波信号进行滤波；

32、滤波后的回波信号的表达式为：

33、；

34、其中，为进行滤波后的回波信号，b为探测系统的发射信号的带宽。

35、优选的，所述将信噪比优化处理后的回波信号进行积累处理，进一步提高所有回波信号的信噪比，具体包括：

36、将所有信噪比优化处理后的回波信号进行距离门对齐，并进行相参积累处理；

37、进行相参积累处理后的回波信号的表达式为：

38、；

39、其中，为进行相参积累处理后的回波信号，为lfm信号的前沿位置的噪声调频信号，为lfm信号的后沿位置的噪声调频信号，为脉冲重复周期，为脉冲宽度，为频率，k为调频斜率，为离散化的快时间变量，为离散化的慢时间变量，j=，c为光速，r为目标距离，b为探测系统的发射信号的带宽。

40、第二方面，提供一种掩护波形策略的波形设计装置，包括至少一个处理器，以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，用于执行所述的掩护波形策略的波形设计方法。

41、本发明提供一种掩护波形策略的波形设计方法与装置，通过lfm信号的信号参数得到噪声调频信号，并将相应的噪声调频信号增加到lfm信号的前沿位置和后沿位置得到干扰波形信号，使得被探测的目标无法对干扰波形信号进行识别。探测系统在接收干扰波形信号的回波信号后，依据信噪比优化处理，提高回波信号的信噪比，并对回波信号进行积累处理，提高回波信号的信噪比的同时积累有效信号的能量，保证能够准确探测到回波信号中的有效信息；从而在探测的过程中有效避免目标对lfm信号进行识别，同时通过信噪比优化以及积累处理对回波信号进行优化，以达到准确提取到回波信号中的有效信息的目的。

技术特征：

1.一种掩护波形策略的波形设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的掩护波形策略的波形设计方法，其特征在于，所述获取lfm信号对应的信号参数，具体包括：

3.根据权利要求2所述的掩护波形策略的波形设计方法，其特征在于，所述根据lfm信号的信号参数生成噪声调频信号，并将相应的噪声调频信号增加在lfm信号的前沿和后沿得到干扰波形信号，具体包括：

4.根据权利要求3所述的掩护波形策略的波形设计方法，其特征在于，所述干扰波形信号的表达式如下：

5.根据权利要求1所述的掩护波形策略的波形设计方法，其特征在于，所述干扰波形信号中，前沿位置的噪声调频信号的波形长度、后沿位置的噪声调频信号的波形长度和lfm信号的波形长度之和为所述干扰波形信号的波形长度，所述干扰波形信号的波形长度和干扰波形信号的脉冲重复周期的比例小于预设占空比。

6.根据权利要求1所述的掩护波形策略的波形设计方法，其特征在于，所述接收干扰波形信号的回波信号，对所述回波信号进行信噪比优化处理，具体包括：

7.根据权利要求6所述的掩护波形策略的波形设计方法，其特征在于，所述对接收到的所述回波信号进行下变频处理，得到降频后的回波信号，具体包括：

8.根据权利要求7所述的掩护波形策略的波形设计方法，其特征在于，所述对降频后的回波信号进行滤波，具体包括：

9.根据权利要求1所述的掩护波形策略的波形设计方法，其特征在于，所述将信噪比优化处理后的回波信号进行积累处理，进一步提高所有回波信号的信噪比，具体包括：

10.一种掩护波形策略的波形设计装置，其特征在于，包括至少一个处理器，以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，用于执行权利要求1-9中任一项所述的掩护波形策略的波形设计方法。

技术总结
本发明提供一种掩护波形策略的波形设计方法与装置，通过LFM信号的信号参数得到不同波形长度的噪声调频信号，并将这些波形长度不同的噪声调频信号增加到LFM信号的前沿位置和后沿位置得到干扰波形信号，使得被探测的目标无法对干扰波形信号进行识别，探测系统在接收干扰波形信号的回波信号后，依据信噪比优化处理，提高回波信号的信噪比，并对回波信号进行积累处理，提高回波信号的信噪比的同时积累有效信号的能量，保证能够准确探测到回波信号中的有效信息；从而在探测的过程中有效避免目标对LFM信号进行识别，同时后续采用信噪比优化以及积累处理，能够进一步保证探测性能。

技术研发人员：张昭建,朱永哲,陈辉,王永良,李槟槟,陈浩,周必雷,韩瑜
受保护的技术使用者：中国人民解放军空军预警学院
技术研发日：
技术公布日：2024/6/11