前视多通道SAR自适应鉴别抑制欺骗干扰
前视合成孔径雷达(SAR)能够对平台正前方区域进行大范围、高分辨成像,在军用以及民用中具有良好的应用前景。考虑面对复杂电磁环境工作,前视SAR系统将面对电磁干扰。在众多的干扰方法中,有源欺骗干扰是较难鉴别与抑制的干扰之一。有源欺骗干扰能够在SAR图像上模拟出偏离干扰机位置的大面积虚假目标来掩盖真实目标,使得对真实目标的判别变得更为困难。由于前视SAR多用于雷达制导领域,虚假目标的出现将对目标判别产生致命影响,因而鉴别并抑制有源欺骗干扰是精确制导必不可少的处理步骤。同时考虑前视SAR特有的左右多普勒模糊问题,如何利用前视阵列SAR有限空时自由度实现同时左右解模糊和干扰抑制成为重要议题。
传统欺骗干扰抑制方法主要分为两类,一类是利用多通道相干积累抑制欺骗干扰,另一类是利用灵活的波形设计达到抑制欺骗干扰的目的。通过对欺骗干扰形成过程理论分析,提出一种欺骗干扰自适应鉴别抑制算法。其主要思想是利用欺骗干扰回波与真实地物回波空时关系差异进行干扰与真实目标的分离,利用门限检测法在前视SAR图像上进行干扰样本及干扰像素位置的鉴别,然后以空间谱估计法得到干扰方位角度,最后利用自适应空域滤波法进行干扰抑制,实现抗欺骗干扰的目的。较前述算法,本文方法在有效鉴别方位偏角欺骗干扰基础上进行局域化干扰抑制,在强干扰抑制过程中能够较好地保持前视SAR图像完整性。
如图1(a)中,由于欺骗干扰是在真实回波上调制了一个与实时斜距差有关的多普勒相位项,导致其空时谱偏离真实回波空时谱并在多普勒轴上切出一个截距,这一截距正是附加的多普勒值。
图1 欺骗干扰鉴别原理
从图1(a)可以看出,利用欺骗干扰与真实回波空时谱的差异可以将真实回波滤除而保留欺骗干扰。具体的方法如图1(b)所示,构造针对真实回波的空时滤波器滤除真实回波则欺骗干扰被保留下来。干扰鉴别的实验结果如图2所示:
图2 干扰鉴别
经过上述处理之后,再利用保留的欺骗干扰样本便可以获得干扰在SAR图像上的具体像素点以及干扰的波达方向,从而实现空域干扰局部抑制。最后利用空域波束形成对左右模糊的前视SAR图像进行解模糊,便可得到无干扰、不模糊的前视SAR图像。
图3 干扰抑制
该工作已发表在《雷达学报》网络优先出版的“多通道SAR自适应鉴别抑制欺骗干扰”(孟智超,卢景月,张磊)。
了解详细信息请点击下面阅读原文。