基于PD雷達(dá)的多假目標(biāo)壓制干擾產(chǎn)生及仿真
假目標(biāo)干擾作為一種重要的欺騙干擾樣式,當(dāng)假目標(biāo)數(shù)目較多時(shí),干擾將布滿整個(gè)脈沖重復(fù)周期,真實(shí)目標(biāo)信號(hào)淹沒在數(shù)量眾多的假目標(biāo)干擾中,達(dá)到多假目標(biāo)壓制干擾的效果。文中通過對(duì)雷達(dá)信號(hào)處理的建模,構(gòu)成了基本的雷達(dá)回波信號(hào)處理系統(tǒng),并分析了一般假目標(biāo)的產(chǎn)生方式,最后通過Matlab仿真驗(yàn)證了多假目標(biāo)壓制干擾的效果。
在電子對(duì)抗中,多假目標(biāo)干擾是一種有效的電子攻擊手段,它是通過發(fā)射或投放假目標(biāo)信息欺騙敵方電子設(shè)備,以隱蔽真實(shí)數(shù)據(jù)的電子干擾。多假目標(biāo)的干擾效果是使電子設(shè)備無(wú)法從眾多假目標(biāo)背景中識(shí)別真實(shí)目標(biāo),甚至可能使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)過載或飽和。
假目標(biāo)干擾是通過產(chǎn)生與真實(shí)目標(biāo)相似的回波來(lái)增加敵方雷達(dá)發(fā)現(xiàn)、跟蹤真實(shí)目標(biāo)的難度。在一般的假目標(biāo)干擾中,由于所產(chǎn)生的干擾位置相對(duì)固定,干擾較容易被識(shí)別和處理。而多假目標(biāo)干擾是通過非固定時(shí)延來(lái)產(chǎn)生距離相對(duì)隨機(jī)且數(shù)量繁多的假目標(biāo)信號(hào),從而具有更好的干擾效果。多假目標(biāo)干擾在現(xiàn)代電子戰(zhàn)中應(yīng)用日益廣泛,當(dāng)假目標(biāo)數(shù)目很多時(shí),干擾將布滿整個(gè)重復(fù)周期,雷達(dá)將無(wú)法有效辨別區(qū)分真實(shí)目標(biāo)信號(hào)和假目標(biāo)干擾信號(hào),從而造成大量的虛警或漏報(bào),以達(dá)到干擾敵方的效果。
1雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)仿真
文中利用Matlab仿真工具對(duì)脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)工作過程進(jìn)行了仿真研究,圖1給出了雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)的仿真流程圖。
仿真實(shí)例中,分別采用脈寬為10μs,帶寬為2 MHz的線性調(diào)頻信號(hào)及13位巴克碼信號(hào)為輸入信號(hào)進(jìn)行雷達(dá)回波信號(hào)仿真,假設(shè)某脈沖多普勒雷達(dá)脈沖重復(fù)頻率Tr=16 kHz,多普勒頻率為fd=7 kHz,目標(biāo)位置為tmobj=20μs.疊加了帶寬與信號(hào)帶寬相同的有色噪聲。圖2為線性調(diào)頻信號(hào)的信號(hào)回波波形,以及脈壓處理后的結(jié)果。
圖2所示為產(chǎn)生的理想回波信號(hào)時(shí)域波形圖,其中有16個(gè)脈沖重復(fù)周期,并且展示了對(duì)單個(gè)周期理想回波信號(hào)進(jìn)行脈沖壓縮后的結(jié)果。
2多假目標(biāo)壓制干擾產(chǎn)生及仿真
2.1假目標(biāo)的產(chǎn)生
文中主要采用距離欺騙假目標(biāo)及速度欺騙假目標(biāo),下面以線性調(diào)頻信號(hào)為例,介紹這兩種假目標(biāo)的產(chǎn)生。
產(chǎn)生距離欺騙假目標(biāo)的基本思想是:干擾機(jī)將截獲到的雷達(dá)射頻線性調(diào)頻信號(hào),經(jīng)過一個(gè)時(shí)間延遲△t后發(fā)射回去。這種方式每復(fù)制一次雷達(dá)信號(hào),就可以產(chǎn)生一個(gè)距離假目標(biāo)。產(chǎn)生速度欺騙假目標(biāo)基本原理是:根據(jù)接收到的雷達(dá)信號(hào),同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)與目標(biāo)回波多普勒頻率fd不同的若干個(gè)干擾信號(hào)頻移,使雷達(dá)難以檢測(cè)fd并且造成其檢測(cè)跟蹤的錯(cuò)誤。
以圖2中的線性調(diào)頻信號(hào)為例,雷達(dá)發(fā)射線性調(diào)頻脈沖信號(hào)脈寬10μs,回波信號(hào)中真實(shí)目標(biāo)的位置為tmobj=20μs.真實(shí)目標(biāo)為動(dòng)目標(biāo),其多普勒頻率為fd=7 000 Hz,雷達(dá)回波信號(hào)疊加了帶寬與信號(hào)帶寬相同的有色噪聲,共有16個(gè)脈沖重復(fù)周期,脈沖重復(fù)頻率Tr=16 kHz,下面產(chǎn)生少量假目標(biāo),來(lái)驗(yàn)證仿真結(jié)果是否符合理論推導(dǎo)。
選定假目標(biāo)的延遲時(shí)間間隔為5μs,產(chǎn)生3個(gè)等間隔延時(shí)的假目標(biāo),即其位置分別為25μs,30μs,35μs并且設(shè)定其為靜止目標(biāo),即fdj=0,將假目標(biāo)干擾信號(hào)與真實(shí)目標(biāo)回波信號(hào)疊加。
由仿真結(jié)果可以看到,如圖3在距離維,假目標(biāo)干擾信號(hào)的位置依次比真實(shí)目標(biāo)延遲5μs,10μs,15μs,符合一開始給定的延遲時(shí)間間隔。由圖3所示,3個(gè)假目標(biāo)的多普勒頻率均為0,即假目標(biāo)為靜止目標(biāo)。從仿真看出,產(chǎn)生的假目標(biāo)干擾信號(hào)與真實(shí)目標(biāo)回波信號(hào),得到的假目標(biāo)干擾效果與理論相符。
2.2多假目標(biāo)壓制干擾
如圖3所示,在一般的假目標(biāo)干擾中,假目標(biāo)信號(hào)是通過對(duì)雷達(dá)脈沖進(jìn)行固定的時(shí)延轉(zhuǎn)發(fā)產(chǎn)生的。由于所產(chǎn)生的干擾位置和參數(shù)相對(duì)固定,干擾較容易被識(shí)別和相關(guān)處理掉。而多假目標(biāo)干擾是通過非固定參數(shù)距離欺騙及速度欺騙來(lái)產(chǎn)生距離,多普勒頻率參數(shù)相對(duì)隨機(jī)且數(shù)量繁多的假目標(biāo)信號(hào),從而具有更好的干擾效果。以下為對(duì)線性調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行多假目標(biāo)干擾仿真并驗(yàn)證結(jié)果。
信號(hào)脈寬為10μs;帶寬為2 MHz;雷達(dá)脈沖重復(fù)頻率Tr=16 kHz;多普勒頻率為fd=7 kHz;目標(biāo)位置為tmobj=20μs.圖4所示為無(wú)假目標(biāo)干擾情況下,線性調(diào)頻信號(hào)經(jīng)過雷達(dá)信號(hào)處理器后MTD的結(jié)果圖。
評(píng)論