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线性调频脉冲压缩雷达抗卷积噪声干扰研究

高兵生  
【摘要】:线性调频脉冲压缩雷达采用匹配滤波和相参处理等现代化技术,极大地减弱了普通噪声干扰的效果,因而具有较强的抗干扰能力。而近几年新出现的卷积噪声干扰信号在形式上与雷达信号相似,能够顺利通过雷达接收机的检测,对雷达形成了欺骗式的干扰效果,同时因为大功率噪声的存在,使它也具备了遮盖式干扰的特点,能够完全覆盖住雷达目标回波,使雷达无法完成正常的目标检测工作。可见卷积噪声干扰对线性调频脉冲压缩雷达的威胁较大,亟待研究出相应的对抗措施。 本文针对上述问题,研究了相关的抗干扰措施,具体如下: 一、介绍了线性调频脉冲压缩雷达和卷积噪声干扰的基本原理。首先介绍了线性调频信号的参数特征和雷达脉冲压缩技术的原理,并分别给出了线性调频信号在脉冲压缩前后的时、频域仿真波形。然后介绍了卷积噪声干扰信号产生的机理及其参数特征,并对其干扰效果进行了仿真。 二、针对雷达本身对干扰的抑制作用进行了比较评估。通过MATLAB仿真,对普通遮盖式噪声干扰和卷积噪声干扰在脉冲压缩后的信干比改善情况进行比较,发现雷达对遮盖式噪声干扰的抑制作用较好,而对卷积噪声干扰的抑制作用则不是十分明显,需要后续进行专门的干扰抑制。 三、基于雷达发射系统研究了脉冲分集抗卷积噪声干扰的算法。这种算法利用四个相邻重复周期的雷达发射脉冲组成一个发射脉冲集,对每一个集中的脉冲都进行一定的调制,在受到卷积噪声干扰时,对每一个接收脉冲集的四个脉冲进行相干积累,就可以对消掉其中的干扰信号。这种算法不需要了解卷积噪声的信号特征,也不存在复杂的数学计算过程,在工程实践中应用比较简便。 四、基于雷达接收系统研究了正交投影抑制卷积噪声干扰的算法。这种算法主要是利用线性调频信号的强自相关性特性,在当前周期受到干扰的回波脉冲进入脉冲压缩器之前,先乘以雷达上一周期未受到干扰的回波脉冲的正交投影矩阵,就可以抑制掉当前周期回波脉冲中的干扰。通过仿真发现,采用这种算法进行干扰抑制后,剩余信号的信干比提高了23.5dB以上,说明此算法对卷积噪声干扰的抑制能力较好。


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