本发明主要涉及到雷达抗有源干扰，尤其是一种雷达收发联合抗间歇采样转发干扰方法及装置。
背景技术：
1、间歇采样转发干扰(interrupted-sampling repeater jamming,isrj)是一种基于欠采样原理和匹配滤波特性的典型相干干扰。isrj通过对雷达信号进行分断采样以及转发，能够在接收端产生位置和数量可控的高逼真密集假目标，从而实现欺骗干扰的效果，进而影响雷达对真实目标的有效检测。此外，isrj具有响应时间端、实现简单等一系列优势，特别是随着数字射频存储器(digital radio frequency memory,dfrm)技术的快速发展，isrj的应用也具备了相当的可行性。因此，研究isrj抑制技术对提高我方雷达的战场态势感知能力具有重要作用。
2、针对isrj抑制问题，国内外学者开展了大量研究并取得了一定成果，目前主流的isrj抑制方法主要有两种，即接收端信号处理方法以及波形优化抗isrj方法。
3、对于接收端信号处理方法，其研究思路在于，利用目标信号和isrj信号在不同维度之间的差异，构建一组滤波器实现对干扰信号的滤除，从而达到抗isrj的目的。
4、对于波形优化抗isrj方法，主要是在干扰参数精确已知的前提下，利用波形优化的手段，实现对isrj信号和目标信号在接收端的脉压结果进行加权抑制。
5、上述两种方法的抗干扰措施均比较单一，没有充分利用发射端与接收端联合处理的自由度。由于波形优化的自由度有限，对于这类方法在复杂有源场景下的干扰抑制性能不甚理想。
技术实现思路
1、针对现有技术中isrj抑制方法的抗isrj性能受限的问题，为了充进一步提升isrj抑制性能，本发明提出一种雷达收发联合抗间歇采样转发干扰方法及装置。
2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一方面，本发明提供一种雷达收发联合抗间歇采样转发干扰方法，包括：
4、在波形恒模约束、接收滤波器能量约束以及非匹配滤波峰值损耗约束下，以最小化雷达发射波形的非匹配滤波积分旁瓣水平以及雷达接收端对间歇采样转发干扰信号进行非匹配滤波处理后的积分水平，建立抗间歇采样转发干扰的收发联合约束优化目标函数；
5、将欧式空间上的所述收发联合约束优化目标函数转换为黎曼积流形空间上的无约束优化目标函数；
6、求解所述无约束优化目标函数的欧式梯度，并将所述无约束优化目标函数的欧式梯度转化为黎曼梯度；
7、求解所述无约束优化目标函数的欧式hessian，并将所述无约束优化目标函数的欧式hessian转化为黎曼hessian；
8、基于所述无约束优化目标函数的黎曼梯度及黎曼hessian，在黎曼积流形切空间对所述无约束优化目标函数进行二阶泰勒展开以获取所述无约束优化目标函数的二阶近似模型，同时在所述二阶近似模型引入三次自适应正则项，构建正则化近似模型；
9、计算所述正则化近似模型与所述无约束优化目标函数的吻合度；
10、基于所述吻合度以及预设的正则化参数与迭代点更新准则，更新正则化参数与迭代点更新准则，直至满足迭代停止条件，输出当前的雷达发射波形以及雷达接收端使用的非匹配滤波器。
11、进一步地，作为优选实施方式，所建立的抗间歇采样转发干扰的收发联合约束优化目标函数，为：
12、
13、s.t.|x1|＝…＝|xn|＝1,hhh＝n
14、其中雷达发射波形的采样序列为x＝[x1,…,xn]t，其中x1,…,xn表示采样序列，n表示雷达发射波形采样点数，(·)t表示转置操作，λ表示帕累托权值；雷达接收端的非匹配滤波器对间歇采样转发干扰信号进行处理，其中雷达接收端的非匹配滤波器的非匹配滤波序列表示为h＝[h1,…,hn]t，h1,…,hn表示雷达接收端的非匹配滤波器的采样序列，(·)h表示共轭转置操作；fil(x,h)表示雷达接收端使用非匹配滤波器对间歇采样转发干扰信号进行非匹配滤波处理后的积分水平，fisl(x,h)表示具有峰值点约束的雷达发射波形的非匹配滤波积分旁瓣水平。
15、进一步地，作为优选实施方式，将所述抗间歇采样转发干扰的收发联合约束优化目标函数转换为黎曼积流形空间上的无约束优化目标函数，表示为：
16、
17、其中定义笛卡尔积y＝x×h＝(x,h)，则变量y所属空间表示为和所构成的黎曼积流形空间，即有其中表示n维复欧式空间，(·)*表示取共轭。
18、进一步地，作为优选实施方式，在第k次迭代时，第k次迭代对应的变量y为yk＝(xk,hk)，在yk＝(xk,hk)处所构建的正则化近似模型，为：
19、
20、其中表示构建的正则化近似模型，表示正则化近似模型在0处的取值，表示自适应正则化参数，表示正则化近似模型在处的梯度，g(·)表示黎曼度量，θ为一足够小的常数，取值范围为0～1×10-3，表示第k次迭代时对应的无约束优化目标函数f(y)的黎曼hessian，表示第k次迭代对应的方向矢量，为黎曼积流形切空间上的切向量；gradf(xk,hk)表示第k次迭代时对应的无约束优化目标函数f(y)的黎曼梯度。
21、进一步地，作为优选实施方式，所述正则化近似模型与所述无约束优化目标函数的吻合度，通过下式求解：
22、
23、其中，02n表示维度为2n的列向量，表示正则化近似模型在02n处的取值，表示收缩算子，用于将黎曼积流形切空间上的迭代点映射回流形曲面，计算方式为：
24、
25、其中，表示切空间上点xk处的切向量，表示切空间上点hk处的切向量，表示点xk处沿着切向量的收缩算子，表示点hk处沿着切向量的收缩算子。
26、进一步地，作为优选实施方式，所述正则化参数与迭代点更新准则如下：
27、
28、
29、其中，表示正则化参数的下界，阈值参数η1和η2满足0＜η1＜η2＜1，正则化更新系数γ1、γ2和γ3满足0＜γ1＜1＜γ2＜γ3；当时，接受正则化子问题的解并更新迭代点；当模型吻合度参数进一步满足时，更新迭代点并减小正则化参数；当时，拒绝正则化子问题的解，并增大正则化参数。
30、另一方面，本发明提供一种雷达收发联合抗间歇采样转发干扰装置，包括：
31、第一模块，用于在波形恒模约束、接收滤波器能量约束以及非匹配滤波峰值损耗约束下，以最小化雷达发射波形的非匹配滤波积分旁瓣水平以及雷达接收端对间歇采样转发干扰信号进行非匹配滤波处理后的积分水平，建立抗间歇采样转发干扰的收发联合约束优化目标函数；
32、第二模块，用于将欧式空间上的所述收发联合约束优化目标函数转换为黎曼积流形空间上的无约束优化目标函数；
33、第三模块，用于求解所述无约束优化目标函数的欧式梯度，并将所述无约束优化目标函数的欧式梯度转化为黎曼梯度；
34、第四模块，用于求解所述无约束优化目标函数的欧式hessian，并将所述无约束优化目标函数的欧式hessian转化为黎曼hessian；
35、第五模块，用于基于所述无约束优化目标函数的黎曼梯度及黎曼hessian，在黎曼积流形切空间对所述无约束优化目标函数进行二阶泰勒展开以获取所述无约束优化目标函数的二阶近似模型，同时在所述二阶近似模型引入三次自适应正则项，构建正则化近似模型；
36、第六模块，用于计算所述正则化近似模型与所述无约束优化目标函数的吻合度；
37、第七模块，用于基于所述吻合度以及预设的正则化参数与迭代点更新准则，更新正则化参数与迭代点更新准则，直至满足迭代停止条件，输出当前的雷达发射波形以及雷达接收端使用的非匹配滤波器。
38、另一方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
39、在波形恒模约束、接收滤波器能量约束以及非匹配滤波峰值损耗约束下，以最小化雷达发射波形的非匹配滤波积分旁瓣水平以及雷达接收端对间歇采样转发干扰信号进行非匹配滤波处理后的积分水平，建立抗间歇采样转发干扰的收发联合约束优化目标函数；
40、将欧式空间上的所述收发联合约束优化目标函数转换为黎曼积流形空间上的无约束优化目标函数；
41、求解所述无约束优化目标函数的欧式梯度，并将所述无约束优化目标函数的欧式梯度转化为黎曼梯度；
42、求解所述无约束优化目标函数的欧式hessian，并将所述无约束优化目标函数的欧式hessian转化为黎曼hessian；
43、基于所述无约束优化目标函数的黎曼梯度及黎曼hessian，在黎曼积流形切空间对所述无约束优化目标函数进行二阶泰勒展开以获取所述无约束优化目标函数的二阶近似模型，同时在所述二阶近似模型引入三次自适应正则项，构建正则化近似模型；
44、计算所述正则化近似模型与所述无约束优化目标函数的吻合度；
45、基于所述吻合度以及预设的正则化参数与迭代点更新准则，更新正则化参数与迭代点更新准则，直至满足迭代停止条件，输出当前的雷达发射波形以及雷达接收端使用的非匹配滤波器。
46、另一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
47、在波形恒模约束、接收滤波器能量约束以及非匹配滤波峰值损耗约束下，以最小化雷达发射波形的非匹配滤波积分旁瓣水平以及雷达接收端对间歇采样转发干扰信号进行非匹配滤波处理后的积分水平，建立抗间歇采样转发干扰的收发联合约束优化目标函数；
48、将欧式空间上的所述收发联合约束优化目标函数转换为黎曼积流形空间上的无约束优化目标函数；
49、求解所述无约束优化目标函数的欧式梯度，并将所述无约束优化目标函数的欧式梯度转化为黎曼梯度；
50、求解所述无约束优化目标函数的欧式hessian，并将所述无约束优化目标函数的欧式hessian转化为黎曼hessian；
51、基于所述无约束优化目标函数的黎曼梯度及黎曼hessian，在黎曼积流形切空间对所述无约束优化目标函数进行二阶泰勒展开以获取所述无约束优化目标函数的二阶近似模型，同时在所述二阶近似模型引入三次自适应正则项，构建正则化近似模型；
52、计算所述正则化近似模型与所述无约束优化目标函数的吻合度；
53、基于所述吻合度以及预设的正则化参数与迭代点更新准则，更新正则化参数与迭代点更新准则，直至满足迭代停止条件，输出当前的雷达发射波形以及雷达接收端使用的非匹配滤波器。
54、为了充分利用收发联合处理的自由度以提升isrj抑制效果，本发明在有源抗干扰的技术背景下，以认知雷达干扰环境感知为前提，考虑雷达发射波形与接收滤波器的联合优化设计问题。具体来说，本发明首先在考虑波形恒模约束、接收滤波器能量约束以及非匹配滤波峰值损耗约束的前提下，联合最小化雷达发射波形的非匹配滤波积分旁瓣水平(integrated sidelobe levels,isl)、雷达接收端对间歇采样转发干扰信号进行非匹配滤波处理后的积分水平(integrated levels,il)，以建立抗间歇采样转发干扰的收发联合约束优化目标函数。随后，结合约束空间的几何特性，提出一种基于黎曼积流形自适应三次正则化(riemannian product manifold adaptive regularization with cubic,rpm-arc)算法的模型求解方法，实现了雷达发射波形和接收滤波器的同步迭代。相比现有技术，本发明的技术效果至少体现在以下方面：
55、第一，扩展了波形域抗有源干扰的自由度。已有的波形优化抗干扰手段单纯考虑了发射或接收端的自适应处理，复杂干扰场景下的抗干扰性能受限。从扩展干扰抑制自由度的角度出发，本发明提出了一种基于rpm-arc算法的收发联合抗isrj方法，实现了发射波形与接收滤波器的同步更新。
56、第二，干扰抑制性能好。本发明提出了一种rpm-arc算法用于求解雷达发射波形与接收滤波器的收发联合优化模型。通过在无约束优化目标函数的二阶近似模型中引入三次正则化项，降低了算法的运算复杂度，实现了更优的收敛性能以及isrj抑制性能。
1.雷达收发联合抗间歇采样转发干扰方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的雷达收发联合抗间歇采样转发干扰方法，其特征在于，所建立的抗间歇采样转发干扰的收发联合约束优化目标函数，为：
3.根据权利要求2所述的雷达收发联合抗间歇采样转发干扰方法，其特征在于，所述fil(x,h)，表示为：
4.根据权利要求2所述的雷达收发联合抗间歇采样转发干扰方法，其特征在于，所述fisl(x,h)，表示为：
5.根据权利要求2或3或4所述的雷达收发联合抗间歇采样转发干扰方法，其特征在于，帕累托权值λ∈[0,1]。
6.根据权利要求2或3或4所述的雷达收发联合抗间歇采样转发干扰的方法，其特征在于，将所述抗间歇采样转发干扰的收发联合约束优化目标函数转换为黎曼积流形空间上的无约束优化目标函数，表示为：
7.根据权利要求6所述的雷达收发联合抗间歇采样转发干扰的方法，其特征在于，在第k次迭代时，第k次迭代对应的变量y为yk＝(xk,hk)，在yk＝(xk,hk)处所构建的正则化近似模型，为：
8.根据权利要求7所述的雷达收发联合抗间歇采样转发干扰的方法，其特征在于，所述正则化近似模型与所述无约束优化目标函数的吻合度，通过下式求解：
9.根据权利要求8所述的雷达收发联合抗间歇采样转发干扰的方法，其特征在于，所述正则化参数与迭代点更新准则如下：
10.雷达收发联合抗间歇采样转发干扰装置，其特征在于，包括：
