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弹载合成孔径雷达干扰技术研究

和小冬  
【摘要】:面对日益复杂的电磁环境,为了提高攻击武器的打击效果,弹道导弹、反舰导弹等逐渐采用合成孔径雷达(SAR)精确制导导引头,通过场景匹配、目标检测与识别等手段提高弹道误差修正精度、目标检测概率与识别精度。针对弹载SAR精确制导导引头,为了提高海战场舰船目标规避导弹打击能力、提高复杂战场环境下的生存能力,本文对弹载SAR电子对抗技术做了深入研究。首先,根据弹载SAR的应用模式,分析并提取了实施压制干扰与欺骗干扰所需参数,研究了参数估计误差对干扰效果的影响;然后,重点讨论了几种脉冲式弹载SAR相干压制干扰与假目标、大场景欺骗干扰方法;最后,对线性调频连续波(LFMCW)体制下的弹载SAR压制干扰与欺骗干扰方法做了研究。本文的主要研究成果如下:1)针对产生干扰信号的引导参数存在估计误差的问题,分析了噪声压制干扰信号的SAR二维脉冲压缩处理增益,阐述了产生噪声压制干扰信号所需的干扰机到弹载SAR的瞬时斜距、弹载SAR发射信号功率、弹载SAR系统参数等引导参数,研究了瞬时斜距误差、发射信号功率误差、SAR系统参数误差以及干扰方式对压制干扰信号干信比的影响;分析并明确了产生假目标欺骗干扰信号所需的弹载SAR位置参数、速度参数以及信号参数,研究了参数误差对假目标成像位置、幅度及分辨率的影响,解决了对弹载SAR实施干扰所需引导参数精度要求的问题。2)针对射频噪声压制干扰脉冲压缩增益较低、干扰机发射信号功率较高的问题,分析了乘性、卷积相干噪声的脉冲压缩输出,阐述了相干噪声干扰可以提高脉冲压缩增益的原理,提出了弹载SAR二维相干噪声压制干扰,提高了压制干扰信号的脉冲压缩增益,实现了面状噪声压制干扰;基于海杂波时间相关性特征,阐述了几种模拟海杂波的数学模型,通过对截获信号进行相干幅度调制,提出了弹载SAR海杂波区域调制压制干扰,实现了对弹载SAR的面状海杂波压制干扰;基于脉冲压缩失配而展宽峰值效应,通过改变截获信号的调频斜率与多普勒频率,提出了弹载SAR二维脉冲压缩失配压制干扰,提高了压制干扰信号的脉冲压缩增益,降低了干扰机的发射信号功率。3)针对产生欺骗干扰信号计算量较大的问题,分析了干扰机、假目标的多普勒频率,根据假目标与干扰机间的多普勒频率相位关系,提出了假目标多普勒频率相位调制弹载SAR欺骗干扰,降低了产生欺骗干扰信号的计算量;利用运动干扰机对方位向的多普勒频率调制,通过对弹载SAR信号调制适当的线性调频(LFM)信号,提出了运动舰船假目标欺骗干扰,降低了生成欺骗干扰信号的计算量,提高了干扰信号产生的实时性。4)针对舰船目标散射特征明显、易被检测与识别的问题,利用几何绕射后向散射系数模型产生的虚假舰船弱散射点SAR图像增强模板、周围环境SAR图像增强模板,提出了弹载SAR多假目标欺骗干扰、大场景欺骗干扰,改变了舰船弱散射点与目标周围环境的SAR图像特征,从而降低了舰船目标易被识别的概率。5)针对产生弹载LFMCW SAR干扰信号数据处理量大的问题,利用类似解线调处理的方法降低信号的处理带宽,提出了类解线调干扰信号生产、反解线调带宽恢复的弹载LFMCW SAR欺骗干扰方法,降低了干扰机模数转换率以及后续干扰信号数据处理量,提高了弹载LFMCW SAR干扰信号产生的实时性。


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