雷達(dá)抗有源欺騙式干擾算法研究.pdf

1、現(xiàn)代雷達(dá)已成為信息獲取和精確制導(dǎo)領(lǐng)域中使用最廣泛、地位最重要的裝備，它在廣大作戰(zhàn)地域內(nèi)及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地獲取各目標(biāo)信息的作用是不可替代的。然而，軍用雷達(dá)面臨著日益復(fù)雜的電磁環(huán)境，各種無(wú)源與有源干擾給雷達(dá)正常發(fā)揮其探測(cè)目標(biāo)的功能帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。相比無(wú)源干擾，雷達(dá)有源干擾對(duì)雷達(dá)具有更大的針對(duì)性及靈活性。目前，雷達(dá)有源干擾技術(shù)在飛速發(fā)展，新的有源干擾樣式層出不窮，對(duì)提高雷達(dá)抗干擾能力的要求相應(yīng)增加，抗干擾能力已成為衡量現(xiàn)代雷達(dá)性能的重要指標(biāo)之一

2、。 本論文正是針對(duì)雷達(dá)抗干擾能力有待提高這一問(wèn)題，以常規(guī)體制雷達(dá)中的脈沖多普勒與脈沖壓縮雷達(dá)為研究對(duì)象，在深入分析國(guó)內(nèi)外雷達(dá)抗干擾研究進(jìn)展基礎(chǔ)上，從雷達(dá)信號(hào)處理角度，對(duì)雷達(dá)有源干擾，重點(diǎn)是欺騙式干擾的抑制算法作了創(chuàng)新性和探索性研究。主要的研究成果體現(xiàn)在： 1、深入研究了幾種典型雷達(dá)有源欺騙干擾的產(chǎn)生與作用機(jī)理，包括距離門(mén)拖引干擾、距離假目標(biāo)干擾、速度門(mén)拖引干擾和兩種新式距離假目標(biāo)干擾(SMSP干擾和C&I干擾)等，建立了

3、SMSP干擾和C&I干擾的時(shí)、頻域信號(hào)模型，找出了這兩種干擾與雷達(dá)信號(hào)間的細(xì)微差異。 2、研究了雷達(dá)波門(mén)拖引干擾對(duì)抗方法。首先，結(jié)合典型的欺騙干擾機(jī)，在研究了PD雷達(dá)受到線性RGPO干擾時(shí)的信號(hào)模型與頻譜特征基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析并分別推導(dǎo)了在理想與實(shí)際情況下，距離一速度同步拖引干擾的信號(hào)模型和頻譜，找出了兩者在頻域上的細(xì)微特征差異，為雷達(dá)識(shí)別該類干擾提供了依據(jù)。然后，對(duì)雷達(dá)受到距離拖引式干擾，且接收機(jī)采樣率較低而干信比(JSR)常

4、較高的情形，研究了保證雷達(dá)能夠正確跟蹤真實(shí)目標(biāo)回波信號(hào)的脈沖前沿跟蹤算法。另外，利用距離門(mén)向前拖引干擾信號(hào)是根據(jù)雷達(dá)前一時(shí)刻發(fā)射的脈沖而產(chǎn)生的這一事實(shí)，研究了雷達(dá)發(fā)射脈沖間相互正交或近似正交的隨機(jī)相位擾動(dòng)LFM信號(hào)，然后在信號(hào)處理單元對(duì)干擾信號(hào)加以“懲罰”和匹配濾波的方法實(shí)現(xiàn)該類欺騙干擾的抑制。 3、研究了將原子分解應(yīng)用于雷達(dá)欺騙干擾的識(shí)別與對(duì)抗的方法。在以往這方面的研究中存在著一些不足，如未從干擾機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和干擾信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)

5、理出發(fā)，因而考慮的都是理想的干擾信號(hào)；或者只單純考慮干擾信號(hào)而忽略了目標(biāo)回波信號(hào)。針對(duì)這些缺陷的改進(jìn)，根據(jù)欺騙式干擾信號(hào)受干擾機(jī)DRFM量化效應(yīng)的影響的特點(diǎn)，提出了建立包含Heaviside庫(kù)的過(guò)完備原子庫(kù)，對(duì)雷達(dá)接收信號(hào)原子分解的方法，找出了能表明目標(biāo)回波信號(hào)與雷達(dá)受到欺騙式干擾時(shí)的信號(hào)兩者之間差異的特征參數(shù)，為進(jìn)一步自動(dòng)識(shí)別雷達(dá)欺騙式干擾打下基礎(chǔ)。然后，理論分析了雷達(dá)受到距離拖引干擾與未受到干擾時(shí)的信號(hào)原子分解系數(shù)間的差異，并研究了

6、干擾識(shí)別準(zhǔn)則與重建目標(biāo)回波信號(hào)的干擾抑制方法。 4、在分析SMSP與C&I兩種新形式的距離假目標(biāo)干擾時(shí)頻特性的基礎(chǔ)上，分別提出了針對(duì)這兩種干擾的抑制方案。對(duì)SMSP干擾，提出了基于FrFT、基于原子分解和基于FFT的干擾抑制方法。對(duì)C&I干擾，提出了基于FrFT和基于STFT濾波結(jié)合頻域“懲罰”的干擾抑制方法。另外，當(dāng)雷達(dá)波形為L(zhǎng)FM信號(hào)時(shí)，可對(duì)目標(biāo)回波信號(hào)及欺騙式干擾建立多項(xiàng)式相位模型，根據(jù)兩者之間在參數(shù)集{bk，am，k}上

7、的細(xì)微差異，研究了采用ml—HIM及PHAF估計(jì)出目標(biāo)信號(hào)分量的幅度及多項(xiàng)式系數(shù)，再利用估計(jì)出的參數(shù)重構(gòu)目標(biāo)信號(hào)的方法實(shí)現(xiàn)欺騙式干擾的抑制。 5、針對(duì)單天線雷達(dá)，在受到噪聲調(diào)幅干擾和噪聲調(diào)頻干擾時(shí)，提出了應(yīng)用加權(quán)匹配跟蹤算法實(shí)現(xiàn)干擾與目標(biāo)回波信號(hào)的欠定源分離方法。此外，還提出了一種基于斜投影算子的壓制式干擾抑制方法。借助原子分解理論分別得到目標(biāo)信號(hào)與有源壓制式干擾的模式矩陣，進(jìn)一步應(yīng)用斜投影算子對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行沿著干擾子空間向信號(hào)