基于数据融合的MIMO雷达抗欺骗干扰算法

多输入多输出雷达与传统相控阵雷达不同,可发射多个相关或相互正交信号,因此可获得更优性能。欺骗干扰的功率需求低、干扰效果逼真,需研究针对其的抗干扰技术。MIMO雷达在面临非组网欺骗干扰时,使用多正交信号可导致欺骗式目标散焦,但在高干信比条件下,仍会存在虚警目标。提出了一种基于不同信号对间交叉模糊函数起伏不同的虚警目标消除算法。该算法基于遗传算法产生相互正交的二相编码信号作为发射信号,对不同编码信号的回波图像实施恒虚警检测,通过数据融合,对各图像中检测到的目标作相关处理并完成真假鉴别,彻底消除了雷达受到的欺骗干扰。分析了MIMO雷达面临欺骗干扰时的抗干扰效能。仿真结果证明该算法可有效抑制非组网欺骗干扰,对提高雷达抗干扰效能有重要意义。      

一种通用的GPS多类干扰抑制方法

欺骗式干扰、压制式干扰、卫星多径信号干扰是GPS最常见的,也是最有威胁的干扰。本文针对这三种干扰共存的情况,将子空间技术和低副瓣常规波束形成技术相结合,提出了一种通用的抗干扰算法。该算法能够同时抑制欺骗式干扰、压制式干扰和卫星多径信号干扰,并对GPS信号提供信号处理增益。本文还分析了欺骗式干扰和GPS卫星信号的相关特性,针对不同的相关性,提出分别采用协方差矩阵特征值分解和高分辨相干子空间估计方法来计算干扰子空间。仿真结果表明本文方法可以同时抑制多类干扰,保证接收机能够准确捕获到卫星信号。      

利用矢量跟踪环路的欺骗干扰检测与抑制方法

欺骗干扰的信号模型与真实卫星信号相似,具有很强的隐蔽性。近年来欺骗干扰不断威胁GPS系统因此受到了国内外学者的广泛关注。生成式欺骗干扰的延迟和功率具有可控性和变化性,因此隐蔽性和危害性更强。针对该问题,本文在欺骗干扰来向与真实卫星信号来向未知的前提下,结合阵列天线技术与矢量跟踪环路,提出一种基于矢量跟踪环路的欺骗干扰检测和抑制方法。该方法首先根据矢量跟踪环路的预测参数重构基于远滞后码的参考信号;其次根据接收信号与参考信号的相干累加结果构造欺骗干扰检测模型;然后根据阵列接收信号与参考信号的相干累加结果估计协方差矩阵;最后根据协方差矩阵中最大特征值对应的特征向量估计欺骗信号的特征向量,并根据该特征向量构造正交投影矩阵抑制欺骗干扰。理论分析和仿真实验得出了本文提出的算法具有较好的抗欺骗干扰性能。      

相控阵雷达抗混合干扰算法研究

针对复杂环境中包含强压制式干扰与欺骗式干扰的混合干扰导致雷达抗干扰能力下降且目标检测不准确等问题,提出了一种基于旁瓣相消算法的抗混合干扰方法。通过分析相控阵雷达抗干扰技术的特点,发现将旁瓣相消算法可抑制压制式干扰的原理应用到各辅助通道信号传输过程中,能解决欺骗式干扰因压制式干扰功率过大而被淹没的问题,达到旁瓣匿影有效对抗欺骗式干扰的目的。通过仿真分析可知,该方法可有效降低混合干扰信号对雷达目标信号的影响,提高混合干扰环境下目标检测性能。      

多PRI采样联合cICA的抗主瓣欺骗干扰方法

针对单通道雷达主瓣受到欺骗干扰,提出了一种多脉冲重复间隔（PRI）采样结合约束独立分量分析（cICA）的抗干扰方法。该方法首先根据距离密集假目标干扰,建立了基于多PRI采样的抗干扰模型并对其可行性进行证明,然后利用cICA方法对目标回波信号进行提取,最后进行匹配滤波处理实现峰值检测,达到抗干扰效果。理论分析和仿真实验表明,该算法在距离密集假目标干扰背景下能够有效提取目标回波信号达到抗主瓣干扰的效果。      

单脉冲角跟踪雷达拖曳式干扰

针对单脉冲角度跟踪雷达的抗干扰特性,系统分析了对单脉冲角跟踪雷达进行相干和非相干两种拖曳式干扰技术,并对非相干和相干拖曳式干扰下单脉冲雷达测量角度与雷达接收到的目标反射信号和干扰信号能量比以及单脉冲雷达实测的目标角度、实际角度与目标与雷达之间距离关系进行了仿真分析。     

基于初相匹配滤波的有源欺骗干扰抑制

针对有源欺骗干扰提出了一种新型的基于初相匹配滤波的干扰抑制方法.首先,基于相参雷达接收机匹配滤波器得到脉压信号矩阵.其次结合该矩阵中目标和干扰脉压尖峰矢量,基于最大平均信号干扰能量比（信干比）输出推导出了初相匹配滤波的响应函数解析式,形成了基于有源欺骗干扰抑制的初相匹配滤波算法.该算法在保证目标脉压尖峰矢量不损失的前提下具有较好的抗干扰改善因子.仿真结果表明当雷达发射脉冲串脉冲数为60时,在Swerling I目标起伏下,该算法抗干扰改善因子（干扰抑制深度）为20dB左右.在SwerlingⅡ目标起伏下,该算法干扰抑制深度为19dB左右.     

基于盲分离的单通道LFM引信欺骗干扰抑制

针对单通道LFM引信欺骗干扰抑制问题,提出了一种基于时频解耦盲分离(TFD-BSS)的干扰抑制算法。该方法首先通过Stretch变换将时频混叠的LFM信号转化为两差频信号,然后利用自适应滤波技术滤出干扰差频信号,并对其进行二次Stretch变换将干扰差频转化为欺骗信号以构造虚拟通道,从而将欠定盲分离转化为非欠定问题,最后通过延时差量法将干扰滤除。实验仿真表明,回波和干扰延时相差5 ns以上即可取得良好的分离效果。该方法不仅可为引信抗欺骗干扰提供借鉴,也是单通道盲分离算法的理论扩展。     

基于自适应SPRT的缓变式欺骗干扰检测算法

缓变式欺骗干扰信号在干扰初期与全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）真实信号保持一致,其隐蔽性强,危害性大。常见的缓变式欺骗干扰检测方法是将卡尔曼滤波新息序列作为检测量,基于卡方检验检测干扰。然而,这些方法存在检测时间较长、检测性能低的问题。针对这一问题,提出了基于序贯概率比检测（Sequential Probability Ratio Test, SPRT）的缓变式欺骗干扰检测算法,将新息序列检测量作为SPRT样本,计算检验统计量,检测欺骗的同时能识别受欺骗的卫星。同时,应用Bayes参数估计理论,提出自适应SPRT算法,自适应补偿检验统计量,加快算法检测速度,并可通过调整风险参数,进一步提高算法的检测性能。仿真结果表明,与传统方法比,本文算法对缓变式欺骗干扰的检测时间短、检测性能高,并且在多星受欺骗时,可达到较好的检测性能。      

基于脉冲分集理论的雷达波形数字水印抗DRFM干扰技术

数字射频存储(Digital Radio Frequency Memory, DRFM)欺骗式干扰的发展越来越成熟,然而,相应的抗干扰技术效果尚显不足。本文基于脉冲分集理论提出了一种抗数字存储欺骗式干扰的方法,首先利用不同的随机数对发射信号脉冲包络进行编码调制;接收处理时,根据编码规则,通过判断回波与发射信号携带的随机数是否相同,从而识别真假回波,进一步进行抗干扰处理,最终达到抑制干扰的目的。仿真结果并与典型的调频率捷变的方法进行比较。仿真结果表明,新算法的抗干扰性能较典型的调频率捷变的算法有明显提升。      

超宽带SAR虚假图像干扰技术

为了对低频超宽带合成孔径雷达(SAR)实施有效的图像欺骗干扰,提出基于卷积技术的欺骗干扰方法。基于SAR目标回波特性,推导了干扰调制函数解析式。在产生干扰信号时,需要对解析式进行近似处理,针对低频超宽带SAR二维强耦合特性以及超宽带SAR成像处理算法,将干扰调制函数精确到三次相位项,并对各级系数进行分析和简化处理。最后通过仿真实例验证了对干扰产生函数改进的必要性及干扰的有效性。理论分析和仿真结果均表明,改进后的干扰方法可以对超宽带SAR实施有效的图像欺骗干扰。     

一种捷变频联合Hough变换的抗密集假目标干扰算法

转发式密集假目标干扰通过在距离维上产生多个虚假目标,扰乱雷达对真实目标的检测与识别。由于虚假回波信号与真实信号高度相关,雷达很难对其进行有效识别和抑制。而捷变频雷达通过随机改变发射相邻脉冲的载频,大大提高了雷达的低截获和抗干扰能力。但是捷变频雷达不能完全消除干扰,部分目标回波脉冲可能被干扰淹没,无法很好地完成相参积累和目标检测。针对上述问题,该文提出捷变频联合Hough变换的抗干扰方法,首先利用脉间频率捷变技术规避大部分窄带瞄准和欺骗式干扰;然后针对干扰信号时间上的不连续特性,通过Hough变换和峰值提取进行干扰识别与抑制;最终,针对捷变频与传统动目标检测(MTD)不兼容问题,通过稀疏重构完成目标的检测。仿真与实际雷达和干扰机对抗实验表明,该方法可以获得良好的抗干扰性能和目标检测性能。     

调频斜率捷变联合BFT抑制密集假目标干扰算法

为实现相参雷达有效抑制密集假目标干扰,提出一种调频斜率捷变联合双正交傅里叶变换的干扰抑制算法。在自卫式干扰条件下,雷达发射调频斜率捷变线性调频信号波形并接收1个相干处理间隔回波进行处理。首先,通过匹配相关运算法估计受干扰段回波的平均时延,并根据时延截取受干扰段回波;然后,利用双正交傅里叶变换将回波信号转换至调频斜率域,利用调频斜率差异分离真实目标回波与干扰信号,并设计遮盖窗对干扰峰值位置进行遮盖;其次,通过双正交傅里叶逆变换恢复真实目标回波;最后进行脉冲压缩、相参积累进一步抑制干扰。通过仿真实验验证了方法的可行性以及在不同场景下的有效性。效能分析结果表明经干扰抑制后真实目标检测概率大幅提高,且算法在应对假目标数量较多场景时具备优势。     

基于数学形态学的密集转发干扰抑制算法

基于数字射频存储器(Digital Radio Frequency Memory,DRFM)的干扰机在一个脉冲重复周期内通过重复转发截获的雷达发射信号形成密集假目标干扰,严重影响雷达对真实目标的检测和跟踪.针对这一问题,提出了一种基于数学形态学的密集假目标干扰抑制算法.该方法先用Otsu算法对脉压后的回波二值化处理,利...     

UWB-SAR相位域多普勒频率调制假目标欺骗干扰

本文从相位域假目标调制的角度提出了一种针对UWB-SAR信号去斜窄带接收,假目标多普勒频率相位模板调制,逆去斜宽带恢复的欺骗干扰实现方法。干扰机对截获的UWB-SAR信号下变频,利用LFM信号本振源对其去斜;利用方位向单元相位模板对窄带信号相位延时调整、相位调制,并对相位幅度转换后的干扰信号调制后向散射系数;将数模转换后的干扰信号逆去斜,使其恢复为带宽干扰信号,并对超宽带干扰信号上变频后转发。分析了参数侦测误差对假目标在SAR图像中的位置及其分辨率的影响。仿真结果表明,尽管参数侦测误差使假目标的位置偏移、分辨率降低,但由该方法产生的干扰信号仍能形成较为清晰的假目标图像,从而为UWB-SAR假目标欺骗干扰提供了一种可行性方法。      

基于LFM信号差拍处理的抗干扰算法仿真分析

论述了转发式距离假目标干扰与灵巧噪声干扰的信号模型及作用机理,结合干扰原理,采用差拍处理算法抑制干扰,该算法以雷达前面某一脉冲重复周期的接收信号(未受到干扰的雷达接收信号)为参考,求得其与当前脉冲重复周期雷达接收信号(受到干扰)的差拍信号。通过差拍处理,使目标回波信号的差拍频率分量移至低频,干扰信号的差拍频率分量移至高频,然后通过设计低通滤波器滤除干扰信号的差拍频率分量,再通过逆差拍运算处理恢复出目标回波信号。     

波形分集阵雷达抗欺骗式干扰技术

本文从单基地雷达抗干扰的应用需求出发,分析了现有单基地雷达体制抗干扰的现状以及面临的困难.针对欺骗式干扰对抗的难题,提出了基于新体制波形分集阵雷达的抗主瓣方向欺骗式干扰思路,利用频率分集阵（Frequency Diverse Array,FDA）多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）雷达发射维自由度,实现真实目标和转发假目标在发射维度的区分,在部分先验知识的条件下,初步论证了FDA-MIMO雷达抗欺骗式干扰特别是主瓣欺骗式干扰的可行性.同时考虑转发式欺骗干扰在时间维的伪随机特性,提出了基于多假设检验的干扰样本挑选方法,大大提高了干扰协方差矩阵的估计性能.最后给出了FDA-MIMO雷达抗主瓣欺骗式干扰的分析与仿真结果.     

Deceptive jamming for countering UWB-SAR based on Doppler frequency phase template of false target

A false target deceptive jamming method for countering ultra-wideband synthetic aperture radar (UWB-SAR) is proposed in this paper, which is based on dechirp processing to intercepted UWB-SAR signal and inverse dechirp to jamming signal. The jammer quadrature down-converts and dechirps the intercepted UWB-SAR signal using a linear frequency modulation (LFM) signal oscillator, which could reduce the bandwidth and sample rate of analog-to-digital converter. Then, the jammer utilises the azimuth direction Doppler frequency phase between the false target and the jammer, and backward reflection coefficient template to modulate the phase of the intercepted UWB-SAR signal, and then delayed the modulated phase and also modulated the range direction Doppler frequency phase to the that. Finally, the jammer uses LFM signal oscillator to up-convert the narrowband jamming signal in order to recover the bandwidth of the signal. Parameter errors analysis and simulation results have shown that the detected parameters and motion characteristic errors reduce the resolution and offset the expected position of the false target, but it still could obtain an expected false target image. Theoretical analysis and simulation results indicated that the jamming signal proposed in this paper could produce a false target in the UWB-SAR image, which provide a feasible method for countering UWB-SAR in real time.     

Radar ECCM based on phase-aid distributed compressive sensing

This paper proposes an electronic counter countermeasure (ECCM) technique to suppress randomly distributed multiple false targets generated by digital radio frequency memory-based electronic warfare equipment. Firstly, we present the modulation behaviors of deceptive multiple false targets jamming. Afterward, we discuss the ECCM potential of distributed compressive sensing (DCS) which not only could eliminate random distributed jamming signals but also could preserve the target echo. Further, an approach is proposed relying on phase-aided DCS to improve the performance against a special case of jamming signals that fall in the same range cell but with random amplitudes and phases. Finally, the suppression performances are evaluated through simulations illustrating the feasibility and validity of proposed algorithm.     

极化-空域联合抗机载雷达欺骗式主瓣干扰

机载雷达欺骗式主瓣干扰不仅会引起大量虚警,还会污染空时自适应处理(STAP)器的训练样本,引起自适应方向图畸变,导致期望信号相消和杂波抑制性能下降。针对此问题,利用目标信号与干扰信号极化特性的差异,该文提出一种极化-空域联合自适应波束形成的方法来抑制欺骗式主瓣干扰。该方法首先在多普勒清晰区挑选干扰样本,并采用特征融合技术估计干扰协方差矩阵,然后采用重叠滑窗的子阵合成方式进行极化-空域联合自适应波束形成,在抑制主瓣干扰的同时为后续杂波抑制保留了空域自由度,最后通过STAP抑制剩余的杂波。该算法可以有效滤除密集欺骗式干扰,减少由其引起的虚警,改善机载STAP雷达的杂波抑制性能。仿真结果验证了该方法的有效性。