具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例提供了一种基于DVB-S前向散射特性的空中目标探测装置，如图1所示，所述装置包括：依次连接的接收天线和目标检测模块；所述接收天线用于实时获取卫星信号，所述目标检测模块用于根据当前时刻的卫星信号的功率和上一时刻的卫星信号的功率判断当前时刻目标是否出现。接收天线将接收到的卫星信号(目标未出现时为卫星直射信号当目标出现时为目标散射信号)由电磁信号转换为电压信号，供后续模块进行处理。

在实际应用中，接收天线为极化方向一定的接收天线，朝向选用的数字视频广播卫星，接收DVB-S直射信号和前向散射信号，并将其由电磁信号转换为电压信号，DVB-S信号采用正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)方式调制，其信号结构如下所示：

其中，s(t)为DVB-S直射信号，g(t-nT)为脉冲信号；T为持续时间，是QPSK信号符号速率的倒数；ω₀为载波角频率；为第n个符号的相位，取值为{π/4,3π/4,5π/4,7π/4}；N为符号个数，为信号载波。

DVB-S复信号u(t)可以表示为：

其中，t为接收时刻，j为虚数符号。

接收到的卫星信号r(t)可以表示为：

r(t)＝u(t)+n(t)，其中，n(t)为噪声信号。

在实际应用中，所述基于DVB-S前向散射特性的空中目标探测装置，还包括：分别与所述接收天线和所述目标检测模块连接的低噪声放大模块。所述的低噪声放大器模块用于对接收到的电压信号进行功率放大。

在实际应用中，所述基于DVB-S前向散射特性的空中目标探测装置，还包括：分别与所述低噪声放大模块和所述目标检测模块连接的带通滤波模块。所述的带通滤波模块用于滤除功率放大后的电压信号中的噪声部分。

在实际应用中，所述基于DVB-S前向散射特性的空中目标探测装置，还包括：分别与所述带通滤波模块和所述目标检测模块连接的下变频模块。所述的下变频模块用于将去噪后的DVB-S信号转化为中频信号。

在实际应用中，所述基于DVB-S前向散射特性的空中目标探测装置，还包括：分别与所述下变频模块和所述目标检测模块连接的A/D变换模块。所述的A/D变换模块用于对中频信号进行A/D采样，转化为数字信号供目标检测模块进行处理。

在实际应用中，所述目标检测模块包括：

数据处理子模块，用于对当前时刻的卫星信号依次进行相干积分和非相干累加得到当前时刻的卫星信号的功率；由于卫星信号在短时间内可以认为是相干的，所以目标检测模块对卫星信号先进行相干积分，再经过非相干累加进一步提高卫星信号的功率，便于更明显地观察功率幅度的变化情况。

目标判断子模块，用于根据当前时刻的卫星信号的功率、上一时刻的卫星信号的功率和设定衰减门限判断目标是否出现。

在实际应用中，所述目标判断子模块包括：

功率变化单元，用于根据当前时刻的卫星信号的功率和上一时刻的卫星信号的功率得到当前时刻卫星信号的功率变化值。

阈值比较单元，用于根据当前时刻卫星信号的功率变化值和设定衰减门限确定当前时刻目标是否出现。

在实际应用中，所述阈值比较单元包括：

判断子单元，用于判断当前时刻卫星信号的功率变化值是否超过设定衰减门限得到第一判断结果。

第一结果子单元，用于若所述第一判断结果为是，则确定当前时刻目标出现。

判断子单元的具体表现形式为：

其中Δp(t)为目标未出现时相邻时刻的功率变化程度，ε(t)为目标出现时引起的功率衰减变化。如图2所示，当目标出现在卫星和接收机连线时，接收到的信号功率会发生明显衰减，设置衰减门限为η，当功率衰减情况Δp(t)超过衰减门限值，即Δp(t)>η，判断检测到动目标的出现。

该技术选取DVB-S卫星作为无源雷达的外辐射源，通过岸基的特殊装置接收、处理DVB-S前向散射信号，利用目标穿过基线时产生的前向散射效应，判断空中目标的出现，实现空中动目标的探测。

本实施例提供的装置的具体工作过程为：

地面基站装置通过接收天线接收来自数字视频广播卫星发射的信号，当目标经过卫星与接收天线的连线时会产生阴影效应，使得接收天线接收到的信号幅度发生变化，该信号经过放大、滤波、变频、A/D变换之后，经由目标检测模块进行数据处理及分析，判断目标的出现。由于前向散射效应，目标出现在基线附近时，接收到的信号功率将发生明显衰减，通过在目标检测模块设置衰减门限进行恒虚警率检测，实现空中动目标的探测。

本发明的优点在于：

1、该装置利用DVB-S卫星信号作为信号源，可实施全天时、全天候的不间断观测。

2、该装置利用DVB-S信号的前向散射特性进行目标探测，可有效提高目标的雷达散射截面积，与传统的后向散射探测方式相比，增加了探测距离和检测概率，弥补后向探测方式的不足。

3、该装置仅需设置一个接收天线，结构简单、成本低，同时作为无源雷达具备很强的抗反辐射导弹、抗电子干扰、抗低空突防、抗隐身技术能力。

4、DVB-S卫星信号发射功率较高，最大目标探测距离较远。

5、与后向散射探测方法相比更为简单，方法复杂度降低。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。