时频分析联合带通滤波抑制间歇采样转发干扰

doi:10.19665/j.issn1001-2400.2021.02.018

西安电子科技大学学报 ›› 2021, Vol. 48 ›› Issue (2): 139-146.doi: 10.19665/j.issn1001-2400.2021.02.018

时频分析联合带通滤波抑制间歇采样转发干扰

孙正阳(),董玫(),陈伯孝()

西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安 710071

收稿日期:2020-07-08 修回日期:2020-12-30 出版日期:2021-04-20 发布日期:2021-04-28
通讯作者: 董玫
作者简介:孙正阳(1995—),男,西安电子科技大学硕士研究生,E-mail: zysun_18@stu.xidian.edu.cn|陈伯孝(1966—),男,教授,E-mail: bxchen@xidian.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(61971323);国防科技基础加强计划(2019-JCJQ-ZD-067-00);中央高校基本科研业务费专项资金(JB190210)

Interrupted sampling repeater jamming suppression based on time-frequency analysis and band-pass filtering

SUN Zhengyang(),DONG Mei(),CHEN Baixiao()

National Key Laboratory of Radar Signal Processing,Xidian University,Xi’an 710071,China

Received:2020-07-08 Revised:2020-12-30 Online:2021-04-20 Published:2021-04-28
Contact: Mei DONG

摘要/Abstract

摘要：

间歇采样转发干扰是一种新型相干干扰,能够生成单个或多个假目标群,常规信号处理方法难以对其有效抑制。针对上述问题,首先在时频域对数个脉冲重复周期的接收信号进行积累,实现信号时频信息的增强;然后,结合图像处理算法在时频面上准确提取干扰分布区域,并通过时频域滤波粗略重构目标回波信号;最后,依据重构的时域信号构造带通滤波器,实现对干扰和噪声的抑制。仿真结果表明,该方法可以在低信噪比、多目标环境下有效地抑制多种类型的间歇采样转发干扰。相比于其他方法,该方法具有更强的稳健性,且在抑制假目标的同时不会造成明显的真实目标幅度损失。

关键词: 间歇采样转发干扰, 时频分析, 图像处理, 带通滤波, 干扰抑制

Abstract:

Interrupted sampling repeater jamming is a new type of coherent jamming that generates a single or multiple false target groups,which cannot be effectively suppressed using conventional signal processing methods.To solve this problem,the received signals of several pulse repetition cycles are first accumulated in the time-frequency domain to enhance the time-frequency information on the signals.Then,the distribution of jamming signal is extracted accurately on the time-frequency surface based on the image processing algorithm,and the target echo is roughly reconstructed according to the time-frequency domain filtering method.Finally,based on the reconstructed time-domain signal,a band-pass filter is constructed to suppress the interference and noise.Simulation results indicate that compared with other methods,this scheme can effectively suppress various types of interrupted sampling repeater jamming in a low signal-to-noise ratio and multi-target environment with robustness and accuracy.

Key words: interrupted sampling repeater jamming, time-frequency analysis, image processing, band-pass filtering, interference suppression

中图分类号:

TN974

孙正阳,董玫,陈伯孝. 时频分析联合带通滤波抑制间歇采样转发干扰[J]. 西安电子科技大学学报, 2021, 48(2): 139-146.

SUN Zhengyang,DONG Mei,CHEN Baixiao. Interrupted sampling repeater jamming suppression based on time-frequency analysis and band-pass filtering[J]. Journal of Xidian University, 2021, 48(2): 139-146.

图/表 8

图1

图2

图3

图4

表1

图5

图6

表2

参考文献 14

[1]	LIU W, MENG J, ZHOU L. Impact Analysis of DRFM-based Active Jamming to Radar Detection Efficiency[C]//Proceedings of the 2019 IET International Radar Conference. London:IET, 2019: 6856-6858.
[2]	卢云龙, 李明, 闫琰. 利用调频率匹配的DRFM欺骗干扰检测方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2014,41(5):67-73+134.
	LU Yunlong, LI Ming, YAN Yan. Method for Detecting DRFM Deception Jamming Based on LFM Rate Matching[J]. Journal of Xidian University, 2014,41(5):67-73+134.
[3]	全英汇, 陈侠达, 阮锋, 等. 一种捷变频联合Hough变换的抗密集假目标干扰算法[J]. 电子与信息学报, 2019,41(11):2639-2645.
	QUAN Yinghui, CHEN Xiada, RUAN Feng, et al. An Anti-dense False Target Jamming Algorithm Based on Agile Frequency Joint Hough Transform[J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2019,41(11):2639-2645.
[4]	许京伟, 廖桂生, 张玉洪, 等. 波形分集阵雷达抗欺骗式干扰技术[J]. 电子学报, 2019,47(3):545-551.
	XU Jingwei, LIAO Guisheng, ZHANG Yuhong, et al. On Anti-jamming Technique with Waveform Diverse Array Radar[J]. Acta Electronica Sinica, 2019,47(3):545-551.
[5]	WANG X S, LIU J C, ZHANG W M, et al. Mathematic Principles of Interrupted Sampling Repeater Jamming(ISRJ)[J]. Science in China Series F:Information Science, 2007,50(1):113-123.
[6]	ZHOU C, LIU Q, CHEN X. Parameter Estimation and Suppression for DRFM Based Interrupted Sampling Repeater Jammer[J]. IET Radar,Sonar Navigation, 2018,12(1):56-63. doi: 10.1049/rsn2.v12.1
[7]	原慧, 王春阳, 安磊, 等. 基于压缩感知信号重构的间歇采样转发干扰对抗方法[J]. 系统工程与电子技术, 2018,40(4):717-725.
	YUAN Hui, WANG Chunyang, AN Lei, et al. ECCM Scheme against Interrupted Sampling Repeater Jamming Based on Compressed Sensing Signal Reconstruction[J]. Systems Engineering and Electronics, 2018,40(4):717-725.
[8]	GONG S X, WEI X Z, LI X. ECCM Scheme Against Interrupted Sampling Repeater Jammer Based on Time-frequency Analysis[J]. Journal of Systems Engineering and Electronics, 2014,25(6):996-1003. doi: 10.1109/JSEE.2014.00114
[9]	XIONG W, ZHANG G, LIU W. Efficient Filter Design Against Interrupted Sampling Repeater Jamming for Wideband Radar[J]. Eurasip Journal on Advances in Signal Processing, 2017,2017(1):9. doi: 10.1186/s13634-017-0446-3
[10]	YUAN H, WANG C Y, LI X, et al. A Method against Interrupted Sampling Repeater Jamming Based on Energy Function Detection and Band-pass Filtering[J]. International Journal of Antennas and Propagation, 2017,2017(2017):6759169.
[11]	CHEN J, WU W Z, XU S Y, et al. Band Pass Filter Design against Interrupted-sampling Repeater Jamming Based on Time-frequency Analysis[J]. IET Radar,Sonar Navigation, 2019,13(10):1646-1654. doi: 10.1049/rsn2.v13.10
[12]	刘忠, 王雪松, 刘建成, 等. 基于数字射频存储器的间歇采样重复转发干扰[J]. 兵工学报, 2008,29(4):405-410.
	LIU Zhong, WANG Xuesong, LIU Jiancheng, et al. Jamming Technique of Interrupted-sampling and Periodic Repeater Based on Digital Radio Frequency Memory[J]. Acta Armamentarii, 2008,29(4):405-410.
[13]	刘忠. 基于DRFM的线性调频脉冲压缩雷达干扰新技术[D]. 长沙: 国防科学技术大学, 2006.
[14]	张贤达. 现代信号处理[M]. 北京: 清华大学出版社, 2002:366-367.

参数	取值	参数	取值
信号时宽/μs	20	干扰采样时间/μs	2
信号带宽/MHz	40	干扰采样周期/μs	8
信号载频/GHz	6	干扰调制频移/MHz	6
采样频率/MHz	50	目标1相对参考点距离/m	600
脉冲个数	16	目标2相对参考点距离/m	1 200

[1]	韩永赛,马时平,何林远,李承昊,朱明明,张飞. 改进YOLOv3的快速遥感机场区域目标检测[J]. 西安电子科技大学学报, 2021, 48(5): 156-166.
[2]	李江,冯存前,王义哲,许旭光. 一种用于锥体目标微动分类的深度学习模型[J]. 西安电子科技大学学报, 2020, 47(3): 105-112.
[3]	成天佑,林艳萍,马晓军. 一种视触觉引导的超声探头自动定位方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2020, 47(1): 80-87.
[4]	汪梓艺,苏育挺,刘艳艳,张为. 一种改进DeeplabV3网络的烟雾分割算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2019, 46(6): 52-59.
[5]	张锦涛,雷杰,吴凌云,黄碧莹,李云松. 一种改进的高光谱端元提取算法及其FPGA实现[J]. 西安电子科技大学学报, 2019, 46(4): 22-27.
[6]	朱苏雅,杜建超,李云松,汪小鹏. 采用U-Net卷积网络的桥梁裂缝检测方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2019, 46(4): 35-42.
[7]	邓冉,窦高奇,高俊,王青波,陈洋. 双路径MIMO中继网络预编码盲干扰抑制[J]. 西安电子科技大学学报, 2019, 46(3): 116-122.
[8]	赖睿,官俊涛,徐昆然,熊皑,杨银堂. 级联残差学习的红外图像非均匀性校正方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2019, 46(1): 14-19.
[9]	孙林海, 田斌, 黄俊桦, 张月婷. 一种寄生转发系统的ADP干扰抑制技术[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(6): 38-43.
[10]	郭松鸽;吕东辉;任艳丽. 一种改进的(k, n)标记视觉密码方案[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(5): 170-176+183.
[11]	黄勇;刘芳. 场景语义SAR图像桥梁检测算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(4): 40-44.
[12]	胡妍;王柯俨;许宁;李云松;张闪闪. 利用分割中值滤波和透射率补偿的图像去雾[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(4): 99-105.
[13]	王世平;毕笃彦;刘坤;何林远. 一种多映射卷积神经网络的超分辨率重建算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(4): 155-160.
[14]	郭帅;王俊;陈刚;王珏. 外辐射源雷达参考通道多径干扰抑制方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(3): 18-23.
[15]	冯玉颖;王俊平;马塾亮;李超;伍尧. COPLIP新模型及其图像增强新算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(1): 66-71.

时频分析联合带通滤波抑制间歇采样转发干扰

Interrupted sampling repeater jamming suppression based on time-frequency analysis and band-pass filtering

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 8

参考文献 14

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 10

JSR/dB	算法类型	信噪比/dB
JSR/dB	算法类型	-10	-7.5	-5	-2.5	0	2.5	5	7.5	10
5	文献[11]算法	-2	-1	0	0	0	-1	0	0	1
	文中算法	13	17	19	20	21	21	21	21	21
10	文献[11]算法	10	13	16	17	18	19	19	19	19
	文中算法	18	21	24	25	25	26	26	26	26
15	文献[11]算法	12	14	16	19	20	22	22	23	23
	文中算法	22	25	27	28	29	29	29	29	29
20	文献[11]算法	12	14	16	19	21	22	23	24	25
	文中算法	24	26	27	28	29	29	29	29	29