频率分集阵列鉴别距离欺骗假目标方法

针对常见的雷达有源欺骗式干扰——距离欺骗假目标干扰,提出了一种阵列雷达发射时采用频率分集阵列(FDA)模式,接收时采用常规相控阵模式的假目标鉴别方法。雷达选定需要鉴别的目标,利用FDA发射方向图距离角度二维相关的特点,使方向图主瓣经过需鉴别目标而不经过其他目标,根据接收到信号的不同鉴别出目标的类型。通过计算机仿真表明了所提方法具有良好的目标鉴别效果。     

FDA干扰技术进展及前景综述

不同于相控阵的发射波束只有角度依赖性,频控阵通过在阵元间附加一个频偏,使其发射波束具有距离-角度二维依赖性,可以同时解决波束发射时的角度指向和距离指向问题,这使得频控阵雷达在电子干扰领域具有独特的应用优势。基于此,介绍了频控阵雷达的模型和干扰原理,全面梳理了频控阵雷达干扰领域的研究进展,对频控阵雷达干扰的主要技术进行了系统性总结,分析了频控阵雷达在干扰领域的主要应用前景。结果表明,频控阵通过在距离维上增加一个自由度,使其具有良好的电子干扰效果。     

基于子阵的频控阵自适应波束形成算法

针对经典的最小方差无畸变响应波束形成器应用在FDA-BFF(Frequency Diverse Array Based On Frequency Filter,FDA-BFF)及FDA-MIMO(Frequency Diverse Array Multiple-Input Multiple-Output,FDA-MIMO)接收机结构时,当阵元数较大或干扰与目标角度维接近时波束主瓣会产生峰值畸变或偏移,波束形成器输出性能下降,无法有效确定目标位置的问题,提出了基于双边小方差无畸变响应的子阵频控阵波束形成算法。该算法将一维均匀线性阵列划分为两个采用不同非线性频偏的中心对称子阵结构,在目标位置形成点状波束,对传统频偏固定的频控阵方向图中的距离-角度实现解耦。之后,通过双边小方差无畸变响应算法中求解克罗内克积的方式降低了算法计算量。仿真验证表明,阵元数较大时该算法在目标位置处形成点状波束的同时,可以有效抑制角度维不可分的干扰。     

频控阵阵列模型及参数分析

相控阵技术现已得到十分广泛的应用,但相控阵存在不能有效控制发射波束距离指向的问题。与相控阵波束指向只具有角度相关性不同,频控阵波束图是时间、角度及距离的函数,这一特性在抑制距离相关性干扰等方面有着巨大的应用价值。频控阵概念被提出后得到了广泛的研究,针对频控阵发射方向图,发射-接收双程图以及非时变方向图的特性进行了系统分析,此外对影响频控阵性能的雷达波束宽度和模糊函数展开了理论推导和具体分析,仿真验证了分析的正确性。     

非理想正交发射信号对频控阵波束的影响

为考察发射非理想正交基带信号对频控阵波束的影响,基于频控阵信号模型引出了基带信号正交问题,从数学上推导频控阵发射非理想正交基带信号情况下的波束表达式,进一步分析匹配接收处理性能.基于频控阵波束发射和匹配接收计算量,提炼出影响分析评估因子,构建了频控阵基带发射信号正交特性与波束、匹配接收性能的定量分析关系.基于6类典型随...     

基于双程方向图的FDA干扰性能分析

针对文献中基于FDA双程图的干扰抑制研究较少的现状,在文献中采用MVDR波束形成器计算最优权矢量方法的基础上展开了进一步的分析.现有文献中关于FDA阵列的研究主要包括基于子阵结构划分的分析;基于非线性频偏增量的分析;基于FDA-MIMO结构的分析以及基于波束形成算法的分析.从4个方面对基于FDA阵列双程图的干扰抑制特性展开分析.仿真验证了在有效修正失配导向矢量的同时,在干扰与目标位置接近的情况下,能够实现对目标位置处增益的保持和干扰位置处的有效置零.     

OFDM-MIMO雷达转发式主瓣干扰自适应抑制方法

转发式干扰因与雷达发射波形的高度相关性,经雷达主瓣接收后易对雷达产生严重的干扰作用。为解决主瓣干扰问题,建立正交频率分集调频多输入多输出(orthogonal frequency division multiplexing-multiple input multiple output, OFDM-MIMO)雷达主瓣接收的转发式干扰信号模型,分析了该干扰对OFDM-MIMO雷达的干扰机理;同时基于自适应方法处理理论,推导了OFDM-MIMO雷达自适应处理权向量解析式,提出了基于距离依赖波束的OFDM-MIMO雷达转发式主瓣干扰自适应抑制方法。理论研究和仿真结果表明,提出的方法提高了输出信干噪比,实现了转发式主瓣干扰的有效抑制。     

干扰条件下基于空频域二次优化的MIMO雷达波形设计方法

针对干扰条件下多输入多输出雷达发射方向图优化问题,提出一种基于空频域二次优化的多输入多输出雷达波形设计方法。该方法将空域上方向图优化问题转化为关于空时发射序列协方差矩阵的优化问题,利用多输入多输出雷达发射方向图仅与阵元之间波形相关性有关的特性,进一步降低空域波形设计复杂度,并通过p阶导数约束展宽零陷;针对优化得到的协方差矩阵,利用随机向量法通过最小二乘准则逼近最优发射方向图来合成具体恒包络波形;在基于空域优化得到的发射波形基础上,根据改变不同时刻信号序列的初始相位雷达发射方向图不变的特性,通过拟功率方法优化相位变化矩阵,实现雷达波形在频域上的二次优化以抑制频域上的干扰。仿真实验证明了所提方法在方向图匹配和干扰抑制方面的有效性。     

对高重频PD雷达的舍脉冲干扰

高重频PD雷达是为解决测速模糊而在机载雷达中广泛采用的一种PD雷达工作模式,从PD雷达的特性来讲,由于带宽比较窄使得噪声干扰能量利用效率不是很高。采用DRFM精确获取雷达信号实施干扰是当前干扰的发展方向,但是对占空比接近50%的高重频PD雷达,采用对低重频PD及中重频PD可行的距离拖引,速度拖引等一系列在雷达信号脉冲串间隔内产生复杂调制的干扰方法是不合适的。主要针对高重频PD雷达重频高、占空比大的特点,提出了一种舍脉冲干扰方法,对DRFM截获的雷达信号进行快速部分转发,间隔一定脉冲数舍弃一个脉冲,改变原雷达信号的脉冲重复周期,使得在频域上产生多个速度欺骗性干扰信号,并通过仿真验证了干扰的有效性。     

FRFT应用于雷达抗主瓣压制干扰技术研究北大核心

压制干扰信号从天线主瓣进入雷达接收机,会严重影响雷达的性能,通常的副瓣抗干扰技术难以奏效。线性调频(linear frequency modulation,LFM)信号在分数阶傅里叶域(fractional Fourier transform,FRFT)会出现能量高度聚集的现象,利用LFM信号的这一特征,提出了基于FRFT的雷达抗主瓣干扰技术。首先对接收到的主瓣干扰混合信号进行FRFT处理,然后在FRFT域滤波去除大部分压制干扰和噪声的能量,最后FRFT逆变换恢复出目标信号。仿真实验表明,新方法对脉冲压缩以后的峰值信噪比有较大的改善,较大地提高了脉冲压缩雷达的检测性能,具有良好的应用前景。     

频率分集阵列的有源假目标鉴别方法

针对雷达对抗中转发式欺骗干扰的抑制问题,提出一种基于频率分集阵列的干扰鉴别方法。频率分集阵列中,目标回波在相邻阵元间产生的相位差与距离、角度呈线性关系,而假目标不满足该关系。对目标回波和多类假目标干扰在频率分集阵列接收端的相位差进行理论推导,详细分析匹配滤波、信号混合、移频等因素对相位差的影响,并给出了假目标鉴别的具体流程。理论分析及仿真结果表明,该方法能准确提取混合信号的相位差信息,有效对抗多种类型的转发式欺骗干扰,且鉴别性能对干信比、信噪比均不敏感,具有较强的环境适应性。     

基于最大信噪比的盲源分离雷达抗主瓣干扰方法

针对现有压制干扰从主瓣进入雷达天线,传统副瓣抗干扰方法失效的问题。提出一种应用最大信噪比准则的盲源分离抗主瓣干扰方法。首先提出了盲源分离应用于雷达抗主瓣干扰的模型,估计信号源个数后构建基于信噪比的目标函数,而后选择求解得到的广义特征向量构造分离矩阵。与传统算法相比,该方法不需要进行迭代运算,有效降低了计算复杂度。经过仿真分析,验证该方法能够有效分离混合信号,具有较高的分离效率。     

一种雷达主瓣欺骗干扰抑制算法北大核心

针对单通道雷达受到主瓣干扰,提出了一种基于多周期采样的抗主瓣干扰方法。首先针对距离密集假目标欺骗干扰,建立了基于多脉冲重复间隔(paulse repeat interval)采样的抗主瓣欺骗干扰模型并对其可行性进行证明,然后对信号源个数进行估计,最后借助提出的盲源分离方法将干扰信号与目标回波信号分离,达到抗干扰效果。理论分析和仿真表明,该方法具有较好的分离效果及干扰抑制能力。     

基于低速平台的随队支援干扰系统随队干扰能力分析

为了给受训对象提供电磁信号环境,在随队干扰信号从雷达天线主波束进入的限定条件下,设计了使用低速平台搭载干扰系统伴随高速战机实施随队干扰的编队方式,并仿真分析了对不同主瓣宽度雷达的随队干扰过程。结果表明,当平台速度明显低于突击飞机飞行速度时,存在最佳的初始进入距离以实现最大局部随队干扰过程。     

一种适用于非合作源雷达的波束形成技术

非合作源雷达要完成对运动目标的检测,必须能够有效地抑制强烈的直达波信号。常规的波束形成方法在存在阵元误差的情况下,其性能将显著下降。提出的数值式波束形成算法既可以实现误差校正,又能在已知的干扰方向上形成较深的零陷,且能保持主瓣的形状和限制副瓣的响应。     

对数据后处理雷达的分段卷积转发干扰研究

针对现有基于DRFM的移频干扰和分段转发干扰在对数据后处理雷达干扰时存在的不足问题,提出了一种新的分段卷积转发干扰方法。该干扰方法立足于干扰机天线收发分时体制,首先对接收到的雷达信号进行均匀分段、重新排序与噪声卷积后再进行转发。该干扰方法产生的假目标信号不仅能量大,覆盖广,而且假目标幅度差异明显,位置分布不均匀。最后的仿真结果验证了该方法的有效性。     

带内双频电磁辐射对频率步进连续波雷达的虚警干扰规律

为掌握带内双频电磁辐射对雷达的虚警干扰规律,以频率步进连续波雷达为研究对象,基于理论分析与效应试验,研究了虚警目标的电平变化规律、波形特征以及出现位置规律。结果表明:受试雷达在带内双频电磁辐射作用下,不考虑互调干扰时,至多产生两个位置随机的“山丘型”虚警目标,两者距离差与双频干扰频差有关。双频干扰中两分量互相压制,即当任一干扰分量强度恒定时,随着另一个分量的增强,前者形成的虚警目标电平缓慢下降,最终降速基本恒定,而后者形成虚警目标电平逐渐升高,直至电平恒定;若双频干扰信号两分量同比例增强,则两个虚警目标电平均在初期近似线性上升,而后增速逐渐降低至零。     

一种抗同频异步干扰方法的研究与实现

根据实际工作需要,为了解决某些飞机在编队时,由于飞机雷达相邻频点间频差较小,相邻频点的发射信号经PRF调制后会产生的同频异步干扰问题,提出使用时域反异步方法进行抗干扰处理;介绍了两种时域反异步算法,通过仿真分析后,确定使用时域多脉冲相关法进行算法实现以及试飞数据处理等,该算法在实际应用中效果显著。     

PD雷达信号时频特性分析

应用时频分析的基本理论和基本方法,分析了不同脉冲宽度、不同脉冲重复频率以及不同采样频率对PD雷达发射信号时频分布特征的影响,研究了不同目标距离、不同目标速度、不同目标加速度以及噪声背景下不同目标反射强度条件下PD雷达目标反射信号的时频分布特征,并使用MATLAB时频分析工具箱对其进行仿真。     

JADE盲源分离算法应用于雷达抗主瓣干扰技术

压制干扰信号从主瓣进入雷达接收机,会严重影响雷达的性能。通常的副瓣抗干扰技术难以奏效。首先给出了盲源分离技术(BSS)应用于雷达抗主瓣干扰的基本条件和信号模型,并预估计信号源数目。在此基础上应用基于四阶累积量的特征矩阵近似联合对角化(JADE)盲分离算法分离接收到的主瓣干扰混合信号,并脉压找出目标信号。最后仿真比较了JADE在不同干扰环境中的抗主瓣干扰效果,仿真结果表明了算法良好的抗干扰性能。