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低截获概率雷达抗同频干扰方法研究

殷华  
【摘要】:随着雷达技术的发展与应用,现代战场不仅表现在雷达数量的日益增多和电磁环境的日益错综复杂,还体现在电磁频谱的日益拥挤和雷达间出现的同频干扰现象的日益严重。特别地,对机载、舰载编队雷达,由于它们之间的距离一般较近,当装备的雷达型号相同或频率相同、相近以及带内重叠时,势必会造成雷达之间产生同频干扰问题,这不仅会造成雷达显示器上出现大片的虚假目标,影响雷达系统对目标的正常探测和跟踪工作,而且极易造成接收机前端硬件损坏、接收机高频前端前置放大器饱和等严重后果。 低截获概率(LPI)雷达发射功率低、使用带宽宽,不易被敌方雷达截获和识别,而且还具有反电子侦察、反辐射导弹和抗干扰等技术和战术,已广泛应用于雷达、通信等领域,正逐步成为现代雷达装备中重要的技术体制或工作模式。因此,研究具有大时宽、高占空比低截获概率雷达的抗同频干扰问题,对于新体制雷达的总体设计和综合抗干扰措施的运用,提高雷达系统在复杂、恶劣的战场对抗条件下的整体作战效能,保持信息对抗中的信息优势、提高战场生存能力等,均将具有十分重要的现实意义和军事参考价值。 为此,本文以低截获概率雷达舰艇编队为背景,对雷达间的同频干扰问题进行了探索性的研究,并进行了仿真实验,主要包括以下几个方面: (1)介绍了低截获概率雷达的原理以及实现雷达低截获的技术措施,研究了各种低截获概率雷达技术,提出了实现低截获概率雷达需要的基本要求。同时对两种典型的大时宽低截获概率雷达信号(线性调频信号、二相码信号)进行了重点分析讨论,并对它们的波形、频谱、模糊函数等特性进行了实验仿真。 (2)针对低截获概率雷达间的同频干扰现象进行了实验仿真。并从干扰功率、雷达检测概率、干扰效应阈值等方面重点说明了解决同频干扰问题的迫切性。 (3)针对低截获概率雷达舰艇编队,提出了一种遗传模拟退火算法,对频率编码脉冲雷达信号优化选取三组具有自相关性小,互相关性小的近似正交编码信号进行了抗同频干扰仿真,仿真结果表明,其性能优于基本遗传算法、模拟退火算法和改进粒子群算法,采用本文方法能有效抑制LPI雷达舰艇编队间的同频干扰问题。 (4)提出了将信号盲分离应用到雷达抗同频干扰中的思想,提出了一种基于FastICA的同频干扰盲分离算法。仿真结果表明,当干扰信号的频谱与雷达信号的频谱出现重叠时,本文方法能取得良好的自适应规避效果。特别地,当干扰信号带宽较大时,仍能正有效分离。


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