基于DRFM的ISAR轉(zhuǎn)臺(tái)模型的欺騙干擾技術(shù)研究

　　1 引 言

　　通常對(duì)ISAR成像的研究都是基于理想的散射點(diǎn)模型進(jìn)行的，即對(duì)平穩(wěn)飛行的非合作性目標(biāo)經(jīng)過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等效于勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)目標(biāo)，在不大的視角范圍內(nèi)，該目標(biāo)的散射特性可以用一系列散射點(diǎn)來近似，而且在成像期間，這些散射點(diǎn)的相對(duì)位置、強(qiáng)度均不發(fā)生變化。

　　要實(shí)現(xiàn)對(duì)ISAR的有效干擾，必須根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)臺(tái)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和掃描方式，利用截獲的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行延時(shí)復(fù)制，并且進(jìn)行幅度和相位的調(diào)制，使復(fù)制的假目標(biāo)信號(hào)不僅與雷達(dá)脈沖波形保持一致，還必須在脈沖重復(fù)周期期間滿足相應(yīng)的距離、多普勒變化規(guī)律。這樣得到的假目標(biāo)信號(hào)才能如真實(shí)雷達(dá)回波一樣，出現(xiàn)在最后的圖像上，達(dá)到好的干擾效果。采用一般的延時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)加調(diào)制的方法很難奏效，而采用數(shù)字射頻存儲(chǔ)器則能很好地完成對(duì)ISAR雷達(dá)的回波信號(hào)的延遲轉(zhuǎn)發(fā)，從而提高了對(duì) ISAR的干擾效果。

　　2 DRFM干擾設(shè)備原理

　　數(shù)字射頻存儲(chǔ)器是將輸入的模擬信號(hào)變成順序的數(shù)字量，保存在數(shù)字存儲(chǔ)器中，需要時(shí)再?gòu)拇鎯?chǔ)器中讀出，轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸出。他是一種用于實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)發(fā)功能的新型電子部件。DRFM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　為了精確復(fù)制射頻信號(hào)，數(shù)字射頻存儲(chǔ)器首先根據(jù)接收到的射頻信號(hào)頻率調(diào)諧本振，使正交下變頻器的輸出頻率位于基帶(中頻)內(nèi)，然后將下變頻器所產(chǎn)生的基帶同相信號(hào)(I)和正交信號(hào)(Q)進(jìn)行量化存儲(chǔ)。需要時(shí)再重構(gòu)I，Q信號(hào)，經(jīng)正交上變頻器輸出。為了保證對(duì)原始信號(hào)復(fù)現(xiàn)的精確性，要求上變頻與下變頻使用同一本振。

　　基于DRFM的干擾設(shè)備是利用數(shù)字射頻存儲(chǔ)器將截獲到的ISAR信號(hào)存儲(chǔ)其中，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臅r(shí)間延遲和干擾調(diào)制形成干擾信號(hào)發(fā)送出去，作用于雷達(dá)的目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤系統(tǒng)，使其不能正確地檢測(cè)真正的目標(biāo)或不能正確地測(cè)量真正目標(biāo)的參數(shù)信息，從而迷惑和擾亂雷達(dá)對(duì)真正目標(biāo)的檢測(cè)和跟蹤。基于DRFM的干擾設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中單刀雙擲開關(guān)的作用是控制干擾信號(hào)的時(shí)間延遲，一路信號(hào)直接通過開關(guān)，其時(shí)間延遲理論上等于0，另一路信號(hào)通過DRFM，再經(jīng)過單刀雙擲開關(guān)，此時(shí)的時(shí)間延遲由控制單元控制。

　　3 基于DRFM的ISAR轉(zhuǎn)臺(tái)點(diǎn)目標(biāo)干擾

　　基于DRFM技術(shù)模擬點(diǎn)目標(biāo)來實(shí)現(xiàn)ISAR欺騙性干擾，其基本原理如圖3所示。

　　對(duì)于目標(biāo)固定的情況，參考點(diǎn)o到雷達(dá)的距離r0是恒定值，可以利用將發(fā)射信號(hào)延遲2 r0／c作為本振信號(hào)與回波進(jìn)行混頻后進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)成像處理。然而，在實(shí)際中目標(biāo)是運(yùn)動(dòng)的，參考點(diǎn)o到雷達(dá)的距離r0為變化量，必須將其補(bǔ)償?shù)簦拍苓M(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)成像。假設(shè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后已經(jīng)偵收到ISAR發(fā)射信號(hào)調(diào)制中的關(guān)鍵參數(shù)，并且干擾機(jī)位于目標(biāo)上，即真實(shí)目標(biāo)和干擾機(jī)的坐標(biāo)為(x，y)，由于ρ＜＜r，所以r 可近似表示為：

　　干擾機(jī)向ISAR發(fā)射與之相同的線性調(diào)頻信號(hào)，其路程是單程的，所有干擾信號(hào)到達(dá)雷達(dá)的時(shí)延是r／c。假設(shè)要在(xJ，yJ)處生成一個(gè)假目標(biāo)，那么此點(diǎn)目標(biāo)A在同一時(shí)刻與ISAR的距離為：

　　此路程是雙程的，所以雷達(dá)從發(fā)射到收到該點(diǎn)目標(biāo)反射回來的回波信號(hào)的時(shí)延是2 rJ／c，若要讓ISAR誤認(rèn)為A處存在目標(biāo)，應(yīng)滿足如下關(guān)系：

　　其中，τ表示干擾機(jī)應(yīng)該延遲發(fā)射信號(hào)的時(shí)間，由干擾方設(shè)定。這樣，ISAR認(rèn)為他收到的信號(hào)就是從A處反射回來的回波信號(hào)，從而達(dá)到欺騙干擾的目的。