扫频雷达单频连续波电磁辐射阻塞效应分析

为掌握扫频雷达装备连续波电磁辐射下的干扰规律,揭示单频连续波电磁辐射对扫频雷达干扰的作用机理,以Ku波段扫频雷达为受试对象,通过搭建试验平台,采用全电平辐照法对其进行带内单频连续波电磁辐射试验,从而确定雷达装备电磁干扰规律。带内单频点连续波电磁辐射试验结果表明,受试雷达的回波目标电平随干扰强度的变化而变化。不同干扰频率下,雷达装备电磁干扰效应变化规律基本一致。选取6 dB压制电平为敏感判据,测试不同频率下雷达装备干扰场强阈值。试验结果表明,受试雷达带内较小的电磁辐射(干扰频差为0.14 GHz时)就能对雷达装备造成有效干扰。     

扫频雷达单频连续波电磁辐射阻塞效应分析

为掌握扫频雷达装备连续波电磁辐射下的干扰规律,揭示单频连续波电磁辐射对扫频雷达干扰的作用机理,以Ku波段扫频雷达为受试对象,通过搭建试验平台,采用全电平辐照法对其进行带内单频连续波电磁辐射试验,从而确定雷达装备电磁干扰规律。带内单频点连续波电磁辐射试验结果表明,受试雷达的回波目标电平随干扰强度的变化而变化。不同干扰频率下,雷达装备电磁干扰效应变化规律基本一致。选取6 dB压制电平为敏感判据,测试不同频率下雷达装备干扰场强阈值。试验结果表明,受试雷达带内较小的电磁辐射(干扰频差为0.14 GHz时)就能对雷达装备造成有效干扰。     

频率步进连续波雷达双频电磁辐射假目标特征分析

在装备复杂电磁环境适应性评估的需求下，为掌握双频电磁辐射对雷达的假目标干扰规律，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，分析了雷达在单频电磁辐射、双频电磁辐射干扰下产生的假目标的波形特征以及出现位置规律。结果表明，单频电磁辐射可使受试雷达产生单个“山丘”状假目标，其出现位置随机；双频电磁辐射在不发生互调干扰的情形下，可使受试雷达产生两个“山丘”状假目标，两者位置随机，但距离差与双频干扰信号的频差有关；二阶互调干扰信号可使受试雷达产生单个“尖峰”状假目标，其位置与互调频差有关。     

卫星导航接收机三阶互调阻塞效应分析

为掌握卫星导航接收机电磁辐射效应规律, 以某型导航接收机为试验对象, 采用全电平辐照法对其进行单频连续波和带外双频电磁辐射三阶互调阻塞效应试验, 通过试验验证了三阶互调阻塞效应模型的准确性。结果表明, 受试导航接收机对工作频率频偏-4~18 MHz范围内的单频电磁辐射较为敏感, 抗负频偏电磁干扰的能力远大于抗正频偏电磁干扰的能力; 带外双频三阶互调敏感场强显著低于相同频点的单频阻塞干扰场强, 最大差值可达46 dB; 负频偏端三阶互调阻塞干扰因子峰值与正频偏端峰值之比高达20余倍, 敏感频偏范围宽1倍以上。     

高阶非线性失真双频阻塞干扰规律

为掌握用频装备电磁辐射效应规律, 提高其电磁防护能力, 首先从理论上分析了高阶非线性失真条件下双频阻塞干扰规律, 而后以某型频率步进连续波雷达为受试设备开展试验, 对干扰规律进行验证与补充。结果表明,当干扰信号强度较弱、系统非线性失真程度较低时, 可用精确到三阶项的幂级数展开式描述其传递函数, 此时受试设备对双频干扰场强的有效值敏感; 随着干扰信号增强, 高阶的非线性失真不可忽略, 出现了双频阻塞干扰效果减弱的阶段。上述规律为提高装备电磁防护能力提供了理论支撑。     

EPC-MIMO雷达主瓣距离欺骗式干扰抑制方法

主瓣距离欺骗式干扰对真实目标的估计精度以及目标跟踪的准确性都会产生极大的影响。针对主瓣距离欺骗式干扰抑制问题，基于脉冲编码-多输入多输出(element pulse coding-multiple input multiple output, EPC-MIMO)雷达，针对主瓣距离欺骗式干扰的脉冲重复频率(pulse repetition frequency, PRF)大于等于两个发射脉冲重频情况，提出了一种抑制主瓣距离欺骗式干扰的算法。在EPC-MIMO雷达主瓣距离式干扰抑制算法中，首先利用线性调频信号对雷达系统中雷达发射-接收通道的信号进行幅相误差校正；其次通过分析雷达回波中真、假目标的脉冲信号差异，对EPC-MIMO雷达的回波进行匹配分离，从而获得转发式干扰的规律；最后对雷达回波的筛选达到抑制假目标的目的。通过对雷达实测数据的分析，验证了该方法能够有效解决主瓣距离欺骗式干扰抑制问题，提升雷达在复杂电磁环境的抗干扰性能。     

对导弹防御制导雷达的多假目标干扰仿真研究

阐述了基于DRFM的多假目标干扰基本原理,分析了量化位数对噪声电平的影响。针对导弹防御系统中的典型制导雷达,分别对窄带系统和宽带系统进行了干扰仿真研究,分析了建立有效干扰对接收机灵敏度和干扰功率的要求,详细探讨了DRFM的量化位数对脉冲压缩及雷达一维成像性能的影响。最后提出了优化多假目标干扰效果的技战术建议。     

集中式组网雷达的假目标欺骗干扰优化方法

针对组网雷达系统综合抗干扰能力强的问题,在集中式融合结构组网雷达背景下提出了一种假目标欺骗干扰优化方法。首先，建立了组网雷达跟踪目标的状态和量测模型,以及假目标距离和速度欺骗干扰模型,进而建立了量测偏差模型。然后，在此基础上,分别研究了单次和持续假目标欺骗干扰对组网雷达融合中心的卡尔曼滤波状态估计误差的影响。最后，通过分析假目标欺骗干扰的约束条件,提出了假目标欺骗干扰目标函数最优化的问题,并基于模拟退火算法进行了求解。仿真结果验证了假目标欺骗干扰引起的状态估计误差的表达式,以及本文方法的有效性。     

基于回波预处理和相参积累的C&I干扰抑制算法

C&I(chopping and interleaving)干扰是一种针对线性调频(linear frequency modulation, LFM)雷达的典型干扰样式, 干扰子信号调频斜率与雷达发射信号相同, 利用信号处理工具分离真实回波与干扰信号难度较大。针对该问题, 以LFM相参雷达抗自卫式C&I干扰为背景, 提出基于回波预处理和相参积累的干扰抑制算法。根据估计的回波时延, 设置距离窗截取受干扰回波段, 在此基础上, 通过对回波预处理, 改变不同重复周期内假目标的快时间位置分布, 通过相参积累实现干扰抑制。仿真试验表明, 所提算法能够有效抑制强干扰背景下的C&I干扰, 干扰抑制后真实目标检测概率大幅提高, 虚假目标数量明显减少。     

雷达在无干扰和有干扰时的探测能力分析

本文对电扫描雷达在无干扰和有阻塞干扰时的探测能力进行了分析。导出了雷达在无干扰条件下的搜索优质因数和跟踪优质因数,并使它们与雷达天线的旁瓣电平直接相关。 本文就旁瓣电平的随机起伏在独立干扰机数量不同的情况下对探测能力的影响进行了分析。本文还导出了发现概率的分布,以便确定探测能力与平均干扰水平和干扰机数量间的关系。     

FDA-MIMO雷达主瓣距离欺骗式干扰抑制方法

主瓣欺骗式干扰降低了对真实目标的估计精度与跟踪准确性,对传统雷达提出了挑战。针对此问题,基于频率分集阵(frequency diverse array, FDA)-多输入多输出(multiple input and multiple output,MIMO)雷达,提出了一种抑制主瓣距离欺骗式干扰的方法。假目标产生器通过对截获的雷达信号进行延迟转发,导致真、假目标的时延(距离)差异,由此可形成具有不同发射频率的假目标。据此,首先利用频率分集阵雷达的距离维自由度在联合发射-接收维对真、假目标进行区分,其次设计了距离-角度二维自适应匹配滤波器,所有假目标由于距离维的失配而被抑制。该方法有效地解决了主瓣距离欺骗式干扰抑制的问题,提升了雷达在复杂电磁环境的抗干扰性能。仿真实验验证了所提方法的有效性。     

复杂场景散射中心模型化与雷达成像应用

在复杂场景中, 目标与环境之间的耦合散射会造成雷达图像特征的干扰, 这一问题给雷达目标自动识别与跟踪技术带来了困难, 成为雷达、电磁领域持续关注的热点研究问题。目前, 使用传统的电磁数值计算方法对复杂场景散射问题进行仿真, 所需计算资源巨大, 耗时很长, 而且多限于针对单一类型复合目标, 难以满足实际工程应用需求。针对此问题，提出了复杂场景散射中心模型化的方法, 集成散射中心模型、物理光学法、积分方程法、四路径模型、射线追踪等方法为一体, 实现了复杂场景、群目标雷达成像快速仿真。本文给出了三种有代表性的复杂场景的逆合成孔径雷达成像仿真结果, 验证了本文方法的可行性及泛用性。     

一种探测低飞目标的PD雷达仿真系统

针对相参体制的脉冲雷达波形, 在综合考虑雷达平台及低飞目标运动规律的基础上,采用半空间物理光学结合图形电磁学,快速准确地计算了半空间低飞复杂目标的雷达散射截面,并按照真实地形的地形高程数据和地形地物特征,生成地杂波模拟数据。最后,采用频域信号处理方法对包含目标和杂波信息的雷达回波信号进行研究,实现对目标探测、测速、测距的功能。给出了仿真系统的总体架构和各模块的功能原理,并用仿真实例进行验证。     

毫米波探测器的超宽带耦合特性

探测器是近程探测系统的目标敏感装置, 容易受到电磁脉冲干扰。针对某型毫米波探测器超宽带(ultra-wideband, UWB)电磁脉冲抗扰度不清的实际情况, 围绕UWB辐照环境展开该型探测器的电磁脉冲耦合特性研究。将时域有限积分算法(finite integration technology, FIT)应用于探测器腔体耦合特性研究, 并结合UWB试验系统对探测器开展了辐照试验, 验证了FIT算法的有效性。仿真和试验结果表明, 探测器在竖直状态下的腔体屏蔽效能最差, 仿真试验中其屏蔽效能为20.40 dB; 试验得出探测器的效应场强阈值约为150 kV/m, 在辐照下会出现死机、虚警和硬损伤3种现象, 其中死机现象可通过电源复位恢复, 虚警和硬损伤为不可逆效应现象。     

基于捷变频联合数学形态学的干扰抑制算法

数字射频存储器(digital radio frequency memory, DRFM)通过截获雷达发射信号并对其进行调制和转发,在距离维上形成欺骗式干扰,严重影响了雷达对目标的检测与跟踪。针对这一问题,提出一种捷变频联合数学形态学的密集假目标干扰抑制算法。首先,采用最大类间方差法(Otsu)对脉冲压缩后的数据进行二值化处理。然后,通过数学形态学中的开运算抑制干扰和噪声。最后,通过二维稀疏重构获得距离-速度二维高分辨,实现对目标的检测。仿真实验与实际雷达和干扰机对抗实验表明,该方法可以获得良好的抗干扰性能和目标检测性能。