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浅谈雷达干扰与反干扰技术

浅谈雷达干扰与反干扰技术
浅谈雷达干扰与反干扰技术

浅谈雷达干扰与抗干扰技术

近年来,由于电子对抗技术的不断进步,干扰与抗干扰之间的斗争亦日趋激烈。面对日益复杂的电子干扰环境,雷达必须提高其抗干扰能力,才能在现代战争中生存,然后才能发挥其正常效能,为战局带来积极影响。

一、雷达干扰技术

1、对雷达实施干扰的目的和方法

雷达干扰的目的是使敌方雷达无法获得探测、跟踪、定位及识别目标的信息,或使有用的信息淹没在许多假目标中,以致无法提取真正的信息。

根据雷达工作原理,雷达是通过辐射电磁波在空间传播至目标,由目标散射回波被雷达接收实现探测目标。因此对雷达实施干扰可以从传播空间和目标这两处着手。具体来说就是辐射干扰信号,反射雷达信号,吸收雷达信号三个方面。

为了实现对雷达实现有效的干扰,一般需要满足下面几个条件。空间上,干扰方向必须对准雷达,使得雷达能够接收到干扰信号。频域上,干扰频率必须覆盖雷达工作频率或者和雷达工作频点相同。能量上,干扰的能量必须足够大,使得雷达接收机接收的能量大于其最小可接收功率(灵敏度)。极化方式上,干扰电磁波的极化方式应当和雷达接收天线的极化方式尽量接近,使得极化损失最小。信号形式上,干扰的信号形式应当能够对雷达接收机实施有效干扰,增加其信号处理的难度。

2、雷达干扰分类

雷达面临的复杂电子干扰可分为有意干扰和无意干扰两大类,这两者又分别包括有源和无源干扰,具体如下图所示。

有意干扰无意干扰有源干扰无源干扰有源干扰

无源干扰遮盖性干扰欺骗性干扰自然界的人为的欺骗性干扰遮盖性干扰自然界的人为的噪声调频干扰复合调频干扰噪声调相干扰随机脉冲干扰距离欺骗干扰角度欺骗干扰速度欺骗干扰等箔条走廊干扰箔条区域干扰反雷达伪装雷达诱饵宇宙干扰雷电干扰等工业干扰友邻干扰等鸟群干扰等

人工建筑干扰

地物、气象干扰

{友邻物体干扰{{{{{{{{{{{{{{

雷达干扰

二、雷达抗干扰技术

雷达抗干扰的主要目标是在与敌方电子干扰对抗中保证己方雷达任务的顺利完成。雷达抗干扰措施可分为两大类:(1)技术抗干扰措施;(2)战术抗干扰措施。技术抗干扰措施又可分为两类:一类是使干扰不进入或少进入雷达接收机中;另一类是当干扰进入接收机后,利用目标回波和干扰的各自特性,从干扰背景中提取目标信息。这些技术措施都用于雷达的主要分系统如天线、发射机、接收机、信号处理机中。

1、与天线有关的抗干扰技术

雷达通过天线发射和接收目标信号,但同时可能接收到干扰信号,可以通过在天线上采取某些措施尽量减少干扰信号进入接收机。如提高天线增益,可提高雷达接收信号的信干比;控制天线波束的覆盖与扫描区域可以减少雷达照射干扰机;采用窄波束天线不仅可以获得高的天线增益,还能增大雷达的自卫距离、提高能量密度,还可以减少地面反射的影响,减小多径的误差,提高跟踪精度;采用低旁瓣天线可以将干扰限制在主瓣区间,还可以测定干扰机的角度信息,并能利用多站交叉定位技术,测得干扰机的距

离信息;为了消除从旁瓣进入的干扰,还可以采取旁瓣消隐和旁瓣对消技术;当采用阵列接收天线时,可通过调整各个阵列单元信号的幅度与相位,在多个干扰方向上构成天线波瓣的零点,从而减少接收干扰信号的强度。

从电波与天线理论可知:接收天线能很好地接收与其极化方式相同的电磁能量,若极化方式不同,则会引起很大衰减。因此在设计天线时,采用变极化技术,使极化形式和目标信号匹配而与干扰信号失配,就能减少对干扰信号的接收。另外还可采用旋转极化对消、视频极化对消技术等。

2、与发射机有关的抗干扰技术

对付噪声干扰的最直接办法是增大雷达发射机功率,结合高增益天线可以使雷达获得更大的探测距离,但该方法对箔条、诱饵、转发器和欺骗式应答干扰等无效。对此,更有效的方法是使用复杂的、变化的、不同的发射信号。根据方法的不同可分为跳频法、频率分集或宽瞬时带宽信号。

如果频率能在较宽的范围内随机跳变,使雷达不断跳到不受干扰的频率上工作,它的抗干扰能力就能得到增强。常用的方法有固定跳频和频率捷变,由于频率捷变信号的跳频速度很快(可达微秒数量级),因此它能使瞄准式杂波干扰机很难截获或跟踪雷达。对于阻塞式干扰机,由于很难以足够的功率覆盖整个雷达的跳频带宽,干扰效果有限。在雷达发射机平均功率相同的条件下,宽带频率捷变雷达是目前抗杂波干扰的较好体制。另外,开辟新频段,让雷达工作于更低或更高的频段上,散布范围尽量大;还可以使雷达突然在敌干扰频段的空隙中工作,使敌方不易干扰。

3、与接收机有关的抗干扰技术

当雷达遭遇强大干扰时,强干扰信号与目标回波信号一同进入雷达接收机,使其超出正常的动态范围,工作状态进入饱和状态,这称为过载现象。一旦接收机出现过载,

雷达就处于盲视状态,失去监视目标的作用,所有的反干扰措施也都失去意义。因此,抗饱和过载是雷达抗干扰的一条重要措施。雷达常采用的抗饱和过载技术有宽动态范围接收机(如对数接收机、线性-对数接收机)、瞬时自动增益控制电路、“宽-限-窄”电路、检波延迟控制电路、快速时间常数电路、近程增益控制电路、微波抗饱和电路等。4、与信号处理有关的抗干扰技术

4.1 信号选择法

信号选择法,是基于信号的已知参数(脉冲宽度、脉冲重复频率、幅度、频率、相位等)区分干扰信号,可分为幅度选择、时间选择、频率选择等。

幅度选择:根据雷达接收机输入端有用信号和干扰信号强度的不同,从干扰背景中分离出有用信号。当有用信号幅度大大超过干扰幅度时,可采用下限幅器,其输出仅在输入电压超过限幅电平时才出现。

时间选择:在干扰背景下,脉冲信号的时间选择是以待选脉冲与干扰脉冲之间的时间位置(相位)、脉冲重复频率或脉冲宽度不同为基础的。在自动距离跟踪系统中,距离门选通电路就是根据脉冲位置的时间选择,它只允许预测距离门附近的信号通过,这不仅减小了信号处理量,而且消除了其他位置的噪声、干扰信号。

多普勒滤波器组是覆盖预期的目标多普勒频移范围的一组邻接的窄带滤波器。当目标相对于雷达的径向速度不同,即多普勒频移不同时,它将落入不同的窄带滤波器。因此,窄带多普勒滤波器组起到了实现速度分辨和精确测量的作用。

4.2 常见信号处理方法在抗干扰方面的作用

积累:用积累技术抗噪声干扰的原理,是充分利用信号和噪声之间在时间特性和相位特性上的区别,来完成在噪声背景中对信号的检测。相参积累同时利用了信号的幅度和相位信息,信噪比提高较多。理想的相参积累,信噪比可以提高N倍(N为积累的脉

冲数),但技术上实现比较困难。非相参积累只利用了信号的幅度信息,而完全损失了相位信息,因此效果比相参积累差些。

相关:相关是搜索、跟踪、制导或引信系统处在恶劣工作环境时采用的一种检测处理技术。它的依据是:收到的数据和它经过一定延迟以后的数据之间的联系或相关性(自相关),收到的数据与本机参考数据之间的联系或相关性(互相关),以及信号的其他任意组合之间的联系或相关性。其目的在于改善受干扰的雷达系统正常工作的能力,或开发利用自然干扰和敌方辐射信号的资源。

恒虚警处理(CFAR):现代雷达广泛采用恒虚警处理,其主要功能就是对云雨、气象杂波、地(海)杂波进行归一化处理,以提高雷达在各种干扰情况下的检测能力。雷达采用恒虚警处理,具有抗强噪声干扰、改善雷达显示背景和提高雷达信号处理的能力。

动目标显示(MTI):MTI 是多普勒处理的一种类型,它可以在固定杂波中检测出动目标,其基本原理是利用目标和杂波的相对径向移动而产生的不同多普勒频率来滤除杂波。

当前,电子技术的发展促使雷达干扰与抗干扰之间的对抗更加激烈。雷达的抗干扰需要对雷达各分系统采取合适的抗干扰措施才能提高雷达的整体抗干扰能力。同时,抗干扰技术需要与适当的战术相结合才能发挥更佳的效能。

经典雷达资料-第9章 电子反干扰(ECCM)-3

自适应阵列天线 自适应阵列天线(如图9.3所示)是N 个天线的集合,天线的输出送到加权求和网络,加权值随信号自动调整以减少不需要信号的影响,并增大求和网络输出中所需的信号。输出 信号z 经包络检波并与合适门限α 相比较以发现有用的信号[28][34]~[40]。自适应阵列天线是前 面章节中描述的SLC 系统概念的推广。我们首先考虑干扰对消及目标增强的基础理论,然后把注意力集中在使用自适应阵列天线来获得超分辨能力,以便有助于ECCM 。自适应阵列天 线的实现与数字波束形成技术有着越来越紧密的联系[41]~[43]。 干扰对消与目标信号增强 早在20世纪70年代初期,自适应阵列天线原理就得到非常精确的数学描述[40]。最佳权矢量的表达式给出基本的结果。 *1?S M W -=μ (9.6) 式中,)(T *V V M E =是阵列天线所接收的V (噪声加干扰)的N 维协方差矩阵;S 是N 维矢量,它包含某个方向来的目标信号的采样。可以看出,式(9.6)和SLC 的方程式(9.3)之间的相似性。 相比于SLC ,自适应阵列天线技术有在消除杂波、箔条和干扰时增强目标信号的能力。自适应系统以最佳模式分配其自由度(即阵列的每个天线接收的脉冲串)以达到上述目的。 图9.3 自适应阵列方案 自适应阵列基本理论的推广包括:(1)目标模型S 未知,而不是在式(9.6)中假设已知的。(2)除空间滤波外,还采用了多普勒滤波来消除杂波和箔条。(3)雷达平台如在舰载或机载应用中是移动的。

第9章 电子反干扰(ECCM ) ·359· 式(9.6)的最佳滤波的检测概率为[40] )/1ln(2,(*1T FA D P Q P S M S -= (9.7) 式中,Q (·,·)是Marcum Q 函数,P F A 是预先设定的虚警概率。可以证明,式(9.6)中的权矢量提供最大的改善因子I f ,它由下式定义: 输入端信干功率比 输出端信干功率比=f I (9.8) 输入端信干功率比(SNR)I (相对于单个回波脉冲)在天线的输入端测量。对应于式(9.6)中最佳权矢量的I f 值为[40] I * 1T )SNR (S M S -=f I (9.9) I f 比SLC 所采用的对消比更能代表自适应阵列的性能。事实上,自适应阵列中在消除干扰的同时使有用信号得到积累。 自适应天线的实现仅局限于一些实验系统,为了便于用计算机进行矩阵求逆,转换它们只使用了有限的少数(大约为10个)天线 [44][45] 。具有大量接收单元的阵列需做某些形式处理上的简化。一种部分自适应的方法是使用子阵,自适应处理器的输入来自子阵。必须合理地选择子阵以避免栅瓣 [46][47] 。 全自适应阵列的其他简化形式有确定性空间滤波及仅用相位置零技术。前者降低干扰可能到来的方向或立体角的副瓣电平,例如零度仰角及相邻区域是干扰最有可能出现的位置,因为干扰机通常是地基的或者距离很远。权矢量可离线求得,通过假设一个已知协方差矩阵M 并存入存储器,那里有一权矢量“菜单”,供操纵员或自动判决系统使用[48]。因为把移相器作为波束控制系统的一部分已经实现,所以相位置零技术有吸引力。如果相同的移相器可以同时用于波束控制和自适应干扰置零,则昂贵的改型就不必要了。可是,相位置零合成带来分析和计算上的困难,当单元权矢量的幅度和相位都可随意变动时,就不存在上述问 题[49][50]。尽管如此,试验性的系统已获得成功 [51]~[53] 。 超分辨 普通天线的分辨力受限于众所周知的瑞利准则,即两个在角度上分开不小于0.8λ/L (以弧度计)的等幅噪声源才可以被分辨,其中λ 代表波长,L 是孔径长度。当入射波的信号-热噪声之比较大时,自适应阵列天线可获得一个极窄的自适应波束宽度来获得较好的方向估计。对于ECCM 来说,这是非常重要的, 因为可以获得非常精确的干扰机选通信号,同时有可能测量干扰源强度及得到无副瓣的空间谱方向图。对干扰机的角度估计可用来在干扰机方向形成波束,并作为自适应干扰抑制的辅助通道[54]。干扰方向也可用做确定波束置零,特别是主波束置零[55]。除干扰源方向及干扰源强度外,该技术还可以提供其他信息,如干扰源数目及它们之间的互相关性,这些信息可以用来跟踪及分类干扰源,以便更好地对其作出反应。 W. F. Gabriel 提出并分析了超分辨概念[56],他和其他后来学者描述了几种不同的方位估 计的方法[39][57]~[59]。其一是最大熵法(MEM )。该方法适用于除了信号所在方位外具有全方 位接收方向图的Howells-Applebaun 自适应波束形成器。接收方向图中的零点指出了信号的存在。因为零点总比天线波瓣尖锐,所以用自适应波瓣可以更精确地测定信号方位,这也就

雷达干扰智能决策资源分配的一种快速算法

万方数据

万方数据

万方数据

雷达干扰智能决策资源分配的一种快速算法 作者:黄贤锋, 张万军, 谭营 作者单位:解放军电子工程学院,合肥,230037 刊名: 航天电子对抗 英文刊名:AEROSPACE ELECTRONIC WARFARE 年,卷(期):2002(6) 被引用次数:11次 参考文献(3条) 1.谭营智能雷达干扰决策支持系统中资源分配技术 1999 2.王杰贵雷达干扰决策分析 1997(04) 3.王杰贵一种雷达干扰资源动态优化分配技术 1999(01) 本文读者也读过(10条) 1.王杰贵.罗景青几种雷达干扰资源分配技术[期刊论文]-航天电子对抗2001(3) 2.谈江海.陈天麒.TAN Jiang-hai.CHEN Tian-qi一种雷达干扰资源分配算法[期刊论文]-电子对抗技术 2005,20(5) 3.贺静波.彭复员.胡生亮.HE Jing-bo.PENG Fu-yuan.HU Sheng-liang基于作战任务的雷达干扰决策模型[期刊论文]-现代雷达2007,29(1) 4.郭小一多策略雷达干扰资源分配方法研究[学位论文]2006 5.王杰贵.罗景青.毛云祥IDSSRJ中的雷达干扰资源分配技术[期刊论文]-舰船电子对抗2001(3) 6.高晓光.胡明.郑景嵩.GAO Xiao-guang.HU Ming.ZHENG Jing-song突防任务中的单机对多目标干扰决策[期刊论文]-系统工程与电子技术2010,32(6) 7.张渊无线资源管理技术中干扰协调与资源调度研究[学位论文]2011 8.郭小一.袁卫卫.黄金才.GUO Xiao-yi.YUAN Wei-wei.HUANG Jin-cai雷达干扰资源一对多分配方法[期刊论文]-火力与指挥控制2008,33(12) 9.姜宁.胡维礼.王基组.郭建雷达干扰资源分配的模糊多属性动态规划模型[期刊论文]-南京理工大学学报(自然科学版)2003,27(3) 10.田德民.TIAN De-min现代雷达有源对抗系统中干扰资源管理分析[期刊论文]-舰船电子对抗2006,29(4) 引证文献(11条) 1.易成煜.孙闽红.唐斌基于TOPSIS法的雷达抗干扰措施优化选取[期刊论文]-现代雷达 2009(10) 2.郭小一.袁卫卫.黄金才雷达干扰资源一对多分配方法[期刊论文]-火力与指挥控制 2008(12) 3.贺静波.彭复员.胡生亮基于作战任务的雷达干扰决策模型[期刊论文]-现代雷达 2007(1) 4.谈江海.陈天麒一种雷达干扰资源分配算法[期刊论文]-电子对抗技术 2005(5) 5.唐蒙娜.熊伟丽.徐保国改进的TOPSIS法在雷达干扰资源分配中的应用[期刊论文]-火力与指挥控制 2012(1) 6.肖海泉.文友斌雷达干扰资源的粒子群分配技术研究[期刊论文]-舰船电子对抗 2011(2) 7.基于1-1原则的雷达抗干扰措施优化选取[期刊论文]-数据采集与处理 2009(z1) 8.刘以安.倪天权.张秀辉.李游模拟退火算法在雷达干扰资源优化分配中的应用[期刊论文]-系统工程与电子技术2009(8) 9.涂拥军.李静.厉春生.王国恩基于粒子群算法的雷达网干扰资源分配技术研究[期刊论文]-现代防御技术 2009(6)

浅谈雷达干扰与反干扰技术

浅谈雷达干扰与抗干扰技术 近年来,由于电子对抗技术的不断进步,干扰与抗干扰之间的斗争亦日趋激烈。面对日益复杂的电子干扰环境,雷达必须提高其抗干扰能力,才能在现代战争中生存,然后才能发挥其正常效能,为战局带来积极影响。 一、雷达干扰技术 1、对雷达实施干扰的目的和方法 雷达干扰的目的是使敌方雷达无法获得探测、跟踪、定位及识别目标的信息,或使有用的信息淹没在许多假目标中,以致无法提取真正的信息。 根据雷达工作原理,雷达是通过辐射电磁波在空间传播至目标,由目标散射回波被雷达接收实现探测目标。因此对雷达实施干扰可以从传播空间和目标这两处着手。具体来说就是辐射干扰信号,反射雷达信号,吸收雷达信号三个方面。 为了实现对雷达实现有效的干扰,一般需要满足下面几个条件。空间上,干扰方向必须对准雷达,使得雷达能够接收到干扰信号。频域上,干扰频率必须覆盖雷达工作频率或者和雷达工作频点相同。能量上,干扰的能量必须足够大,使得雷达接收机接收的能量大于其最小可接收功率(灵敏度)。极化方式上,干扰电磁波的极化方式应当和雷达接收天线的极化方式尽量接近,使得极化损失最小。信号形式上,干扰的信号形式应当能够对雷达接收机实施有效干扰,增加其信号处理的难度。 2、雷达干扰分类 雷达面临的复杂电子干扰可分为有意干扰和无意干扰两大类,这两者又分别包括有源和无源干扰,具体如下图所示。

有意干扰无意干扰有源干扰无源干扰有源干扰 无源干扰遮盖性干扰欺骗性干扰自然界的人为的欺骗性干扰遮盖性干扰自然界的人为的噪声调频干扰复合调频干扰噪声调相干扰随机脉冲干扰距离欺骗干扰角度欺骗干扰速度欺骗干扰等箔条走廊干扰箔条区域干扰反雷达伪装雷达诱饵宇宙干扰雷电干扰等工业干扰友邻干扰等鸟群干扰等 人工建筑干扰 地物、气象干扰 {友邻物体干扰{{{{{{{{{{{{{{ 雷达干扰 二、雷达抗干扰技术 雷达抗干扰的主要目标是在与敌方电子干扰对抗中保证己方雷达任务的顺利完成。雷达抗干扰措施可分为两大类:(1)技术抗干扰措施;(2)战术抗干扰措施。技术抗干扰措施又可分为两类:一类是使干扰不进入或少进入雷达接收机中;另一类是当干扰进入接收机后,利用目标回波和干扰的各自特性,从干扰背景中提取目标信息。这些技术措施都用于雷达的主要分系统如天线、发射机、接收机、信号处理机中。 1、与天线有关的抗干扰技术 雷达通过天线发射和接收目标信号,但同时可能接收到干扰信号,可以通过在天线上采取某些措施尽量减少干扰信号进入接收机。如提高天线增益,可提高雷达接收信号的信干比;控制天线波束的覆盖与扫描区域可以减少雷达照射干扰机;采用窄波束天线不仅可以获得高的天线增益,还能增大雷达的自卫距离、提高能量密度,还可以减少地面反射的影响,减小多径的误差,提高跟踪精度;采用低旁瓣天线可以将干扰限制在主瓣区间,还可以测定干扰机的角度信息,并能利用多站交叉定位技术,测得干扰机的距

雷达抗干扰决策技术

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/ba8630109.html, 雷达抗干扰决策技术 作者:王佳 来源:《科技资讯》2011年第24期 摘要:目前,在雷达抗干扰决策研究方面,国内外公开的研究并不多,借助这有限的雷达抗干 扰决策资料,本文对雷达干扰决策算法中的一种算法——基于0-1规划的雷达干扰决策算法进行分析。 关键词:雷达抗干扰决策算法 中图分类号:TN95 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)08(c)-0006-01 1 雷达干扰决策技术的决策原则 雷达干扰决策技术的决策原则有两种,一种是一对一原则,这种原则是指在整个过程中,对每一步雷达只分配一部干扰机。在干扰资源较紧张的情况下,干扰任务分配根据一对一原则来进行,可以尽可能多的干扰敌方雷达,这种原则也具有不足之处,其它对每一部雷达的干扰不能保证其有效性。另一种是多对一原则,这种原则是指在整个过程中,每一部雷达可分配多部干扰机。干扰任务分配采用这种原则,其主要目的就是为了抓住主要矛盾,从而重点干扰敌方威胁程度大的雷达,这种原则也具有不足之处,即当我方干扰机数量不够时,或者敌方雷达数量很多时,漏干扰很容易造成。 2 雷达干扰决策算法 雷达干扰决策算法主要有基于0-1规划的雷达干扰决策算法、基于多级优化动态的雷达抗干扰决策算法、基于布尔操作法的雷达抗干扰决策算法。无论是从运算复杂度还是从算法有效性来看,第一种算法更适用于雷达抗干扰的决策算法。因此,本文主要对基于0-1规划的雷达干扰决策算法进行分析。 2.1 0-1规划模型分析 这种规划的决策变量仅取值0或1。雷达干扰决策问题可以看作是一个最优指派问题,任务分配变量定义为:

雷达电子对抗技术及其运用研究

雷达电子对抗技术及其运用研究 摘要:随着经济和信息技术的快速发展,信息战已经逐渐成为现在的军备竞赛 中最重要的一部分,电子信息设备的技术水平与应用范围决定着国家信息战的取 胜概率。雷达电子对抗技术及其运用可以最大程度的满足人类对于现代战争的战 术制定和信息获取。我国要结合当前部队的信息化水平相应的提高军队设备的科 技化,促进我国国防力量的长远发展。 关键词:电子对抗;雷达系统;运用 引言 现代雷达的干扰和抗干扰技术,就相当于矛和盾,通过技术手段不断的促进和发展。没 有任何一部雷达可以抗干扰,也没有任何一种干扰无法防范,关键是电子信息技术水平。在 今天的战争中雷达对抗越来越重要,只有熟悉对方掌握的技能水平才能在战争中掌握主动权,反之则处于被动状态。 1雷达电子对抗 雷达电子对抗技术是电子战争中常用的战争对抗技术。雷达主要是用来定位敌人的位置,通过大数据分析得到敌人据点的环境信息,为我方选择最佳战术提供情报基础。除此以外, 雷达技术还能扰乱敌人的雷达信号,影响雷达电波的输送,达到对敌人电子信息系统进行破坏,阻断敌人雷达电波传输路径的目的。雷达主要是对电磁波信号有干扰作用,通过干扰电 磁波的传播来扰乱敌人雷达的工作。 2雷达对抗的基本原理 所谓的雷达是指通过运用测定目标对电磁波反射现象来找出目标位置的设备。雷达的工 作过程为:雷达发射机安按照合理的方式像空中领域发射一定强度的电磁波,当电磁波遇到 障碍物时将会散射,雷达接收机将会接收到经过调制后的反射回波,通过信号处理方式得出 被测目标的相关信息。雷达对抗的基本原理是:性能可靠的雷达对抗设备通过侦察的方式接 收到目标雷达发出的电磁信号,进而对这些电磁信号进行全面地分析与处理,获得目标雷达 的各个参数,结合雷达信号处理专业知识,获取目标雷达的各种状态信息,最终将分析结果 及时地传送给干扰机及相关设备的过程。雷达对抗的基本条件有[1]:(1)像空间领域发送 电磁信号;(2)接收机在一定的时间内接收到强度高的电磁信号;(3)目标雷达的各个参数、状态信息处于雷达对抗设备能够处理的范围内。 3雷达电子对抗技术的应用 3.1宽带频率捷变 目前常用的脉间跳频捷变可以躲避频率定位干扰,它的操作频率不断的更新和变化,使 得干扰设备无法进行准确的定位和识别,即使接收到雷达的脉冲频率也没有反应时间进行干扰,为了应对此类情况,我们对干扰器进行频率捕捉时间的缩短,提升捕捉速度,这样才有 概率进行信号源的分析和干扰,提高干扰成功的可能性。现代雷达干扰机在10-1微秒的时间,在千兆赫的带宽,频率瞄准精度1~2MHz;在几微秒,瞄准频率精度可以达到10-1兆赫。 3.2窄带滤波

雷达抗有源干扰技术的应用现状

雷达抗有源干扰技术的应用现状 发表时间:2019-06-17T11:54:52.620Z 来源:《中国西部科技》2019年第7期作者:杨文超高金宝袁义[导读] 检测目标以及跟踪与识别目标,是现代社会应用雷达的主要目的。雷达有源干扰对上述工作的顺利开展带来极大阻碍。因此,针对复杂电磁环境下雷达抗有源干扰技术展开的探究十分必要。雷达抗有源干扰技术复杂性较强,涉及到多个环节,最明显的是雷达信号以及信息处理。在探究雷达抗有源干扰技术后可明确该项技术在体制层面、波形设计以及信号与数据处理等层面的关键点。并在客观分析其不 足的基础上制定恰当策略,对其进行逐步完善。中国人民解放军91411部队军用雷达在全新的发展背景下面临巨大挑战,加之受到雷达电子对抗技术的影响,军用雷达使用面临的问题不断增加。雷达工作电磁环境因超大规模集成电路的影响而呈现出日渐恶劣的状态。固态电路技术的不断发展以及有源干扰等都与雷达工作电磁环境之间存在直接联系。高功率、高逼真度是有源干扰的明显特征,在智能化方面也占据一定优势。这些都是影响雷达生存与使用的直接因素。应用雷达抗有源干扰技术是改善上述问题的基础与前提。 一、系统与体制层面抗干扰应用现状 1.系统层面抗有源干扰措施(1)对于大功率饱和干扰,可通过调整接收机信号动态范围防止出现饱和状态。相关的方法主要包括时间灵敏度控制、自动增益控制、快时间常数以及宽限窄接收机等技术,但该类方法将影响雷达灵敏度和线性特性。(2)通过调查可以发现,噪声调制类干扰普遍存在于跟踪雷达当中。一般需要借助装备干扰检测器的方式来检测上述干扰。在加装干扰检测器时,需要进行波门设置工作,在选定感兴趣目标后,将其恰当设置在目标两侧。雷达系统因干扰检测器的影响,而向干扰跟踪模式不断转化。波门后拖干扰是制约跟踪雷达的重要因素,现阶段已经有前沿的跟踪技术打破上述限制。保护波门技术并不是随意使用,而是在距离信息并不重要的情况下开展,这类信息虽然精确,但不在重要参数的涵盖范围内。部门会在假目标信号转移后重新开始跟踪工作,系统在此过程中发挥自身作用与价值,重置各类参数,维持对原有感兴趣目标的跟踪。真正改善雷达检测概率较差的问题,是针对系统设计层面开展抗干扰工作的基础。当干扰处于某种特定情境时可取得理想效果,例如平稳以及线性等。但该措施仍然存在一定的缺陷。干扰被大功率压制后无法使用该种措施,或者涉及到较为密集的假目标时,该类措施仍无法发挥自身作用。 2.天线极化抗干扰措施干扰机天线会利用多种方式进行极化,也正是因为这种方式,有源干扰极化状态会发生不同程度的改变,极化方式是影响有源干扰极化状态的先决条件。干扰天线极化方式与雷达天线极化方式直接存在较大差异,一般情况下不会保持在相同状态。这是将更为科学的理论提供给抗有源干扰,是极化信息发挥自身价值的直观体现。国防科技大学在天线极化抗干扰方面的研究始终处于领先水平。一般是从极化滤波器设计角度着手,开展抗有源压制干扰工作的研究。极化抗干扰会利用多种方式开始作业,最为普遍的一种方法为有源干扰,现阶段目标回波极化方式差异的应用范围也有所拓宽,作为极化抗干扰开展各项作业的有效手段。无论是在稳健性还是在可靠性方面,上述两种技术都占据一定优势,并在不断应用与实践的同时,完善自身技术体系。其应用范围不断拓宽,对空监视以及导弹制导等都可结合实际恰当应用上述两种技术,成像雷达在作业过程中也可对其进行有效使用。但上述技术在发展过程中仍然会受到一定的阻碍,最为明显的就是实施条件较窄,只能在某种特定情况下使用。因其他因素会影响到抗干扰性能,例如在全极化发射天线时,抗干扰性能的发挥就会受到破坏性影响。 二、波形设计与接收机层面抗干扰应用状态 1.发射波形管理抗干扰作为一种改进思路,分集理论可以打破雷达方在抗干扰被动的局面。脉冲分集技术不仅可以增加干扰方截获与存储雷达信号的难度,而且可以通过对发射与接收信号集的分析与处理获得干扰信息,因而被应用于雷达有源欺骗干扰抑制。设计转向慢时域、频域及其联合域分集波形设计,其结构简单且计算量相对较低。分集信号将提高雷达复杂度,影响雷达基本功能,这个缺点将严重阻碍其工程实现。 2.天线空时自适应处理抗干扰空时自适应处理技术的出现时间相当早,并且经过较长时间的使用。机载雷达的杂波抑制是最开始应用该技术的范围。科学预估有源干扰特征参数,可以说是阵列技术取得成就的直观体现。部分新体制雷达在处理特征测数时,还要接收各项数据,将多个雷达接收阵元科学设置在其中。真正改善干扰信号抑制的问题,其对消出现的可能性大幅降低。STAP类抗干扰方法通过在特定方向设置零陷,从空域滤除干扰。其缺点较为明显:由于不具有距离维的自由度,当干扰和目标同向时,将严重影响真实目标检测概率。 三、明确信号与数据处理层面抗干扰应用现状 1.信号处理层面这类方法主要利用目标回波和干扰的多域表征差异进行抗干扰。针对LFM信号,利用分数阶傅里叶变换和经验模态分解抑制压制类干扰;通过匹配滤波和小波变换对干扰进行抑制;建立映射原则,研究目标回波和干扰的典范相关分析特征向量差异性,分离出回波从而抑制干扰。通过极化滤波的方法抑制干扰,该方法能较高程度地保留目标回波信息。对于利用多域滤波与子空间分离的方法,分辨率成为影响性能的最重要因素之一。 2.信号及数据处理层面抗有源欺骗干扰现代有源欺骗干扰通常由DRFM辅助产生,通过DRFM干扰机的工作流程分析可知,干扰机对截获的雷达发射信号进行距离、多普勒调制,产生欺骗干扰。由于干扰机的频率变换环节、射频功率放大器等器件的非线性,引入的非线性失真对调制产生的信号进行二次调制,所产生的假目标带有干扰机的指纹特征,这种特征为信号层面有源欺骗干扰感知提供了依据。结语:通过深入分析雷达抗有源干扰理论可明确其关键技术与各项要点,也可通过分析国内外发展现状的方式,完善雷达在应用方面存在的多种不足。雷达抗有源干扰技术可以说是将最为坚固的物质保障提供给电子对抗领域。雷达抗有源干扰技术的发展前景与空间相当广阔,无论是在理论方面,还是在工程方面,都具备极大的发展平台。雷达工程师需要在这一过程中转变自身的研究思路与观念。从设计阶段着手,实现雷达体制设计抗干扰算法与抗干扰技术以及需求指导之间的科学转换。参考文献:

雷达电子战系统及其仿真

雷达电子战系统及其仿真 现代高科技战争的特点是在整个战略纵深区域内大范围地争夺制电磁权、制空权及制海权,是一场强调整体的系统对系统、体系对体系的战争。近几场以美国为主导的高技术局部战争也给我们以新的启示,那就是电子战已经从传统的一对一的设备之间的对抗,发展到系统与系统之间的对抗。在系统对抗中,必须使用多种作战平台$多个电子战作战手段,在作战指挥中心的协调控制下,构成一个全方位、大空域、多频段、多手段的综合电子战作战体系。 1.雷达电子战的概念 雷达电子战是电子战中的一个重要领域,它是以雷达及由雷达组成的系统为作战目标,以雷达干扰机、雷达侦察机等为主要作战装备,以电磁波的发射、吸收、反射、传输、接收、处理等形式展开的,是侦察、压制敌方电磁频谱的使用并增强我方电磁频谱使用有效性的作战行为。 雷达电子战系统包括雷达系统、雷达干扰系统、雷达抗干扰措施三个方面,雷达系统是测试和仿真的主要对象,雷达系统是通过向目标发射电磁波,从目标反射回来的回波信号提取目标信息,主要有远程警戒雷达、目标搜索雷达、跟踪雷达等各种不同的种类。雷达抗干扰系统是通过施放或制造干扰信号破坏雷达的正常工作,使之不能正常的探测、测量和跟踪真正的目标。根据有无源可以分为有源干扰和无源干扰。有源干扰有脉冲干扰、连续波干扰及速度欺骗等等,无源干扰主要包括投放干扰丝形成干扰走廊、干扰云以掩护目标或欺骗对方等。实际使用中各种干扰样式是可以组合使用的,使干扰效果更佳。雷达电子战的发展和有效展开也离不开先进的雷达抗干扰技术和措施,雷达抗干扰的基本原理是阻止干扰环节链的形成,以及抑制干扰条件下雷达系统的输出干信比。现代雷达的抗干扰主要在空域、时域和频域内全面开展,空域内的抗干扰措施主要有超低副瓣天线、副瓣对消、副瓣匿隐、单脉冲角度跟踪、相控阵天线扫频捷变和雷达组网等,频域的抗干扰措施主要有宽带频率捷变、窄带滤波、频谱扩展等,雷达在时域里的抗干扰措施主要有距离选通、抗距离拖拽、重频捷变等等。 2.军用仿真技术概念与发展 军用仿真技术是用于军事领域的计算机仿真技术,在军事科学研究和工程实

雷达有源干扰信号监测方法研究

?乂程盜用?航天电子对抗2019年第3期 雷达有源干扰信号监测方法研究 赵严冰,张新立 (中国人民解放军91336部队,河北秦皇岛066326) 摘要:针对雷达抗干扰试验训练中有源干扰信号的监测需求,在剖析有源干扰信号特点的基础上,提出了一种合作式的干扰信号监测方法,研究了关键技术及实现途径。通过实际验 证表明,该方法可以满足试验训练中任务中的信号监测需求。 关键词:试验训练;雷达抗干扰;有源干扰;监测方法 中图分类号:TN97文献标识码:A Research on monitoring method of radar active jamming signal Zhao Yanbing,Zhang Xinli (Unit91336of PLA,Qinhuangdao066326,Hebei,China) Abstract:Aiming at monitoring demand o£active jamming signal for radar anti-jamming testtraining,a collaborative monitoring method is proposed on the basis of the characteristics of active jamming signal,and the key technologies and implementation are studied.The practical test results prove that this method can sat- isfy the monitoring demand of signal for radar anti-jamming test&training. Key words:test&training;radar anti-jamming;active jamming;monitoring method o引言 贴近实战,构设复杂逼真、分层分级、可调可控的电磁环境是试验训练的核心要求。目前在构设雷达装备试验训练电磁环境中,雷达有源干扰环境是重点内容,但是由于缺乏针对性、相关性、实效性的雷达干扰环境有感监测手段⑴,不能对特定信号的状态进行监视和测量,无法获得特定信号的特征参量,不能支撑构建环境和预测环境的等效性评价,导致在雷达装备抗干扰评估上难以准确界定外界干扰环境对雷达的影响程度和影响机理,甚至在问题溯源上,难以清晰判定是干扰所为、还是雷达固有缺陷所致,严重影响了试验鉴定和训练考评的科学性和权威性。 本文在分析试验训练任务详细需求的基础上,提出了一种用于岸基、舰载雷达的合作式有源干扰监测方法,该方法可有效获取基于受体有感干扰环境的功率、频率、时间和特征参数,并进行了典型配置条件的应用验证。 收稿日期:2019-03-28S2019-04-30修回. 作者简介:赵严冰(1972-),男,高工,硕士,研究方向为电子对抗。1雷达有源干扰信号监测的需求分析 电磁环境监测是为了感知掌握电磁环境的状态,采用与构建电磁环境的信号特性相适应的监测设备、监测技术及方法,对各种或特定信号的状态进行监视和测量的过程阂。实现复杂电磁环境构设的适应性和实效性,很重要一个环节就是电磁环境的动态精确感知。雷达有源干扰环境监测作为电磁环境监测的重要内容,就是要在雷达试验训练任务中准确掌握特定雷达装备所面临有源干扰电磁环境在时域、空域、频域和能域的特征和参数范围。与雷达辐射源信号环境监测不同,雷达有源干扰环境监测不适用宽开方式的“盲侦盲测”,这也是由雷达有源干扰信号的特点决定的,很重要的就是雷达有源干扰信号与雷达辐射源信号具有明显的不同: 1)它只作用于特定的对象,信号样式与干扰对象匹配; 2)在信号特征上,具有一定的随机性,既有连续信号,也有脉冲信号,既有窄带信号,也有宽带信号; 3)干扰信号在时间、空间、能量上是不断变化的,具有一定的人为因素; 4)对于特定的受体对象,干扰信号常常与目标回波信号、杂波信号混合在一起。 —23—

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