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作者：

吴传章

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摘要：

随着微电子和无线电技术的快速发展,电子战信息化技术得到不断升级,雷达面临的电磁环境也变得越来越复杂.电子战对抗双方都能够使用各种电子对抗措施(Electronic Countermeasure,ECM)从多角度,多维度对敌方雷达系统进行干扰,同时采用多种电子反对抗措施(Electronic Counter-countermeasure,ECCM)对己方雷达系统进行电子防御.作为最常用的干扰类型之一,雷达有源欺骗干扰能够准确模拟雷达回波,迷惑敌方雷达,从而影响其对真实目标的检测和跟踪.随着数字射频存储技术的广泛应用,干扰机模拟的假目标的保真度越来越高,并使得干扰效果更理想的各种新型干扰样式不断被研发出来.电子战形势的愈发严峻,对对抗双方在现代战场环境上的干扰能力和抗干扰能力都提出了新的挑战.为了有效提高雷达抗有源欺骗干扰的能力,本文分别对传统有源欺骗干扰和新型有源欺骗干扰的工作原理和干扰特性进行分析,对其识别和抑制问题进行了深入研究.为了提高对雷达的干扰效果,本文同样对新型有源干扰产生方法的改进问题进行了研究.主要研究成果总结如下:1,针对速度波门拖引(Velocity Gate Pull-Off,VGPO)干扰的识别问题,提出了一种基于离散调频傅里叶变换(Discrete chirp-Fourier Transform,DCFT)的干扰识别方法.首先分析了DCFT算法进行频率-调频斜率估计的尺度变换特性,并针对性地对DCFT算法模型进行改进,然后深入分析了在干扰机实施波门拖引干扰的过程中,每个脉冲重复周期的频率和调频斜率估计结果.最后利用在频率估计值不变时,调频斜率估计值表现出的量化特性,即通过DCFT算法估计出的调频斜率值随脉冲序列的变化情况与干扰机施加的伪多普勒频移随时间的变化情况相同,设计出归一化估计调频率的均方方差比特征.根据目标信号和VGPO干扰信号特征值的差异,实现对干扰信号进行识别.仿真结果验证了该方法的有效性.2,针对频谱弥散(Smeared Spectrum,SMSP)干扰在时域和频域和线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号存在重合难以区分的问题,提出了一种基于短时傅里叶变换(Short Time Fourier Transform,STFT)的对抗方法.首先对SMSP干扰的信号模型进行介绍.然后对SMSP干扰的STFT处理结果进行了理论推导.其次通过对混合信号的STFT结果进行分析,提出了一种SMSP干扰的参数估计方法,包括子波形数目,幅度和时延等.最后利用估计的信号参数对干扰信号进行重构,并将其从接收的混合信号中剔除,完成对干扰的抑制.仿真结果验证了该方法的有效性,并表明该方法能够对干扰信号的幅度进行准确估计.3,针对间歇采样转发干扰(Intertupted Sampling Repeater Jamming,ISRJ)能量分布的强规律性问题,提出了间歇非均匀采样转发干扰(Interrupted Non-uniform Sampling Repeater Jamming,INUSRJ)的新型干扰产生方法.这种方法通过采用间歇非均匀的采样和不定量的转发,破坏信号能量分布的规律性,使得所有转发的间歇采样信号脉压结果的峰值位置都不相同,脉压结果形成类似压制式干扰的效果.该方法首先通过分析间歇采样信号的脉压结果,构造INUSRJ信号的产生准则,然后使用禁忌搜索算法对INUSRJ的间歇采样转发次数和采样脉宽等参数进行求解和优化,同时采用时宽校准对参数解进行约束和调整,提高干扰性能.仿真结果验证了该干扰产生方法的有效性.4,研究基于波形设计的新型转发式干扰的对抗方法.首先对脉内LFM-Costas频率步进信号对抗ISRJ方法进行改进,设计了一种组合脉内LFM-Costas频率步进信号,提高对ISRJ干扰的抑制性能.该方法采用了掩护脉冲的思想,让掩护脉冲信号和工作脉冲信号采用相同的调制方式,但两者存在一定频率差以保证正交,然后依次交替发射掩护脉冲信号和工作脉冲信号.在接收时使用各工作脉冲子波形进行多通道接收,最后通过通道分选剔除强干扰所在的通道,实现干扰抑制.此外,提出了一种基于组合LFM-M序列调制信号的新型转发式干扰对抗方法.根据新型转发式干扰与目标回波在信号结构上的差异,利用M序列的相位调制特性保护雷达发射的LFM信号中包含的信息,通过使用组合调制信号进行发射和匹配滤波,降低新型转发式干扰对真实目标的影响.仿真实验均验证了波形设计抗干扰方法的有效性.

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