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对WA和多通道SAR干扰及RCD效应补偿技术

杨伟宏  
【摘要】:合成孔径雷达是信息侦察系统的重要组成部分,对SAR干扰是保护信息安全的重要手段。二十年来,在对SAR干扰理论和系统的实现方面,都已取得了令人瞩目的成果,很大程度上提高了平时和战时国土信息安全的反侦察反监视能力,其中对SAR欺骗式干扰是其中的主要发展方向。然而,试验证明现有SAR欺骗式干扰在大场景散焦严重,波形捷变SAR和多通道SAR对常规SAR干扰具备极强的抑制作用,这些亟须解决的问题对SAR干扰技术提出了新的研究课题。针对此,本论文即是完善大幅宽场景SAR欺骗干扰,对波形捷变SAR和多通道SAR/WA-SAR新型干扰技术理论分析和工程实现方法研究的总结。第一章描述了课题的研究背景;介绍SAR抗干扰和干扰技术的衍变历程和现状以及相关的SAR系统的发展概览;重点归纳分析波形捷变SAR和多通道SAR等新型SAR抗干扰技术,和相应的SAR干扰问题分析;阐述了本文的主要研究工作安排。第二章研究影响SAR对抗效果的若干抗干扰设计与试验现象。分析波形捷变SAR(WA-SAR)信号特性和抗干扰实现算法;归纳研究多通道军事SAR/GMTI信号域中不同的STAP实现和多通道SAR图像域相位统计特性对SAR欺骗式干扰的对消抑制处理方法。基于此,提出并研究新型捷变FJB信号,研究该信号应用于多通道SAR/GMTI的潜力。基于SAR干扰设计和试验现象分析,提出常规SAR干扰中的距离弯曲差效应。第三章研究对波形捷变SAR的新型干扰技术。阐述对波形捷变SAR干扰策略,提出变间歇采样原理,研究变间歇采样、间歇采样对大时宽波形捷变SAR信号的适应性,它同时也能解决收发隔离问题。结合区域对抗特性,提出对WA-SAR变间歇采样转发干扰、间歇采样散射波干扰和间歇采样快慢时间调制干扰等新型干扰技术,确定相关欺骗干扰的参数,分析干扰在波形捷变SAR中的成像和图像特性。巧妙地实现有效干扰波形捷变SAR。第四章研究对多通道SAR/WA-SAR的新型运动调制干扰技术。阐述对多通道WA-SAR\GMTI的干扰策略,提出对多通道SAR/WA-SAR变间歇采样散射波干扰、间歇采样运动调制散射波干扰等新型运动干扰方法。以变间歇采样、干扰机平台和散射目标的运动调制为核心,结合快时间延迟差和慢时间相位等调制手段,在距离向、方位向形成有效的运动调制欺骗干扰。研究对多通道WA-SAR的新型运动干扰图像特性、动目标检测和参数误差影响。仿真典型场景新型运动干扰成像。形成对多通道WA-SAR/GMTI的干扰理论。第五章研究常规干扰成像中的距离弯曲差散焦效应和完善技术。在工程实现中,常规欺骗干扰调制基于快时间(距离向)和慢时间(方位向)的二维独立,忽略了两者的耦合,即欺骗干扰和假目标处的地物回波距离弯曲不同(距离弯曲差)。基于此,首先研究欺骗干扰SAR成像相干处理累积,建立常规SAR干扰的等效图像模型,提出并建立距离弯曲差效应的数值分析。在不同距离弯曲差区域,比较常规R-D算法和CS算法对欺骗干扰和目标的不同成像效果。基于距离弯曲差效应,提出对应的常规欺骗调制干扰的距离弯曲差的补偿方案,完善了大幅宽场景SAR欺骗式干扰调制技术。丰富大场景干扰调制技术理论。第六章总结了论文的研究工作和创新点,展望了研究的方向。


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