合成孔径雷达干扰对抗仿真系统研究

论述了合成孔径雷达(SAR)干扰对抗的基本原理,开发了SAR干扰对抗仿真系统,该仿真系统能够进行功能级的SAR信号侦察仿真,模拟出多种杂波及干扰背景下,SAR的成像、检测与识别过程,并能对各种干扰样式进行干扰效果评估和实际战情下的干扰方案优选。详细介绍了仿真系统各模块的功能原理,并给出仿真实例进行论证。     

基于多纹理的合成孔径雷达图像相干斑抑制

相干斑抑制是合成孔径雷达 (syntheticapertureradar,SAR)图像后处理的首要问题。在多纹理假设下 ,采用最大似然方法来同时估计多个极化通道纹理参数。该方法保存了极化信息 ,消除了极化通道间的耦合 ,取得了较好的相干斑抑制效果 ;并与极化白化滤波 (polarimetricwhiteningfilter,PWF)和Lee的最优权值算法作了比较     

VHF/UHF超宽带合成孔径雷达穿透性能分析

穿透性能是VHF/UHF超宽带合成孔径雷达的突出特点,本文定量地分析了其对叶簇、地表的穿透能力,给出了穿透深度与有关参数的数学关系。分析了波长、入射角和极化等主要因素对穿透性能的影响,认为:频段选择需要综合考虑穿透能力和系统实现难度,而极化以HH方式最佳。文中结论对超宽雷达系统设计与性能评估具有实际应用价值。     

基于虚假场景的合成孔径雷达干扰方法研究

虚假场景干扰是对合成孔径雷达(SAR)系统进行有效干扰的重要技术。针对机载SAR系统,介绍了虚假场景干扰的信号形式和产生方法,着重研究了干扰时应该考虑的一些关键因素,分析了雷达定位误差对干扰效果的影响,提出了干扰布阵的方法,解决了实施虚假场景干扰时可能遇到的问题。     

极化合成孔径雷达有源干扰的干信比方程

对极化合成孔径雷达(polarimetric synthetic aperture radar, PolSAR)实施有效的电子干扰是合成孔径雷达电子对抗领域的重要课题。针对PolSAR电子干扰的基本原理, 首先推导出了接收机输出端和成像处理后的PolSAR方程, 并与极化散射矩阵联系起来, 完整地描述了不同极化状态组合下的信噪比和杂噪比; 然后构建了PolSAR接收机输出端的干扰方程以及成像处理后的非相干、部分相干和完全相干干扰方程, 总结了PolSAR电子干扰有效功率的能量分配与守恒规律; 最后基于上述方程论证了不同极化配置对PolSAR干扰的效果。对于PolSAR电子干扰技术研究和相关装备研制具有重要的理论指导意义。     

线性预测类算法解相干性能分析

针对经典的线性预测类算法进行了深入系统的研究,给出了各类线性预测算法间的相互关系。在此基础上分析了单向多阶性预测和双向线性预测算法能够解相干的本质,并进一步给出了线性预测算法与空间平滑算法的内在联系。最后通过计算机仿真验证了单向多阶线性预测和双向线性预测算法的解相干性能。     

任意点源相干/非相干干扰对单脉冲雷达跟踪的影响

本文研究了任意点源相干/非相干干扰的远区场分布及相位波前的畸变区及非畸变区分布,并给出了在非畸变区中单脉冲雷达的跟踪原则及跟踪时方位和俯仰角误差公式。     

自适应数字波束空域相干干扰抑制方法

在干扰相干背景下,接收信号协方差矩阵中信号空间的一些向量收敛到噪声空间中,仅利用二阶信息不能准确地得到干扰的方向信息,因而干扰抑制效果较差。为此,提出了一种自适应数字波束空域相干扰抑制方法。该方法是首先基于高阶累积量估计出广义方向矢量,然后根据最优均方逼近原则,结合切比雪夫加权系数形成波束,来抑制相干干扰。仿真结果表明,所提方法能够有效地抑制相干干扰。     

基于单通道合成孔径雷达子图像的动目标检测性能分析

详细分析了基于单通道子图像的运动目标检测性能,给出了图像序列间协方差矩阵分解后特征值与运动目标速度间的关系。首先通过方位向的频谱划分获得单通道子孔径对应的子图像,再利用子孔径间协方差矩阵第二特征值对目标信号的敏感性实现运动目标的检测。详细推导了特征值与运动目标距离向速度的关系,并通过理论分析给出了协方差矩阵第二特征值的概率密度函数。最后,经过仿真实验给出了该方法的仿真结果与性能曲线。     

基于图拉普拉斯嵌入的合成孔径雷达时变窄带干扰抑制算法

合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)作为一种宽带系统, 常与同频段内其他有源电磁系统发生冲突, 这些信号相较于宽带SAR系统而言, 大部分是窄带干扰(narrow-band interference, NBI), 会对高分辨SAR成像系统产生严重干扰。早期关于NBI抑制问题的研究中, 很少有人注意到NBIs在不同脉冲之间可能具有局部时变特性, 这削弱了某些经典方法在干扰抑制上的性能。因此, 本文提出了一种图拉普拉斯嵌入(graph Laplacian embedding, GLE)算法, 通过在不同脉冲信号之间构建拉普拉斯嵌入关系来抑制NBIs。这使得局部时变的干扰能够被嵌入到非线性低维流形中, 并被有效去除。对实测受NBI干扰的SAR数据进行处理, 处理后的结果证明了所提方法的有效性。     

常见SAR相关干扰技术对比分析

针对基于数字射频存储(digital radio frequency memory, DRFM)的相关压制干扰技术和基于回波模拟的二维面目标合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)干扰技术开展研究, 这两种干扰技术都采用与雷达辐射信号高度相关的干扰信号样式, 具有干扰效率高的优点, 被SAR干扰设备广泛采用。首先, 讨论了SAR雷达点目标和面目标的回波数据模型。然后, 分别讨论了DRFM压制干扰技术和面目标欺骗干扰技术的原理。最后, 利用Matlab对DRFM压制干扰技术和面目标干扰技术进行了仿真, 同时与传统的噪声压制干扰技术一起, 对比分析了干扰的效果, 给出了干扰技术的应用建议。仿真结果表明, 面目标干扰对SAR成像局部干扰更加有效, DRFM压制干扰技术适用于大带宽高分辨SAR成像, 面目标干扰更加广泛应用于SAR欺骗干扰。     

基于乘积调制的SAR灵巧干扰方法

噪声乘积调制不仅能获得雷达处理增益, 还能自动瞄准信号频率, 被广泛应用于目标突防等重要作战场景。借鉴其基本原理, 提出了对合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)的乘积调制灵巧干扰方法, 在不改变截获信号调制流程的基础上, 仅通过线下模板设计, 即可灵活选择压制或欺骗的不同干扰效果。首先建立了干扰信号模型, 推导分析了其成像结果, 继而详细阐述了调制模板的生成方法; 最后, 从理论上分析了干扰的性能情况。仿真结果表明, 所提的干扰方法能仅通过设计不同的调制模板即可实现场景压制或虚假目标欺骗, 干扰效果对侦察精度的依赖性较小, 干扰调制流程简单高效, 便于工程实践。     

线性调频脉冲的移频干扰性能研究

借鉴模糊函数,对线性调频脉冲在匹配滤波下的移频干扰进行分析,重点对其性能参数(失配峰值损耗、干峰时刻、干噪比、干信脉宽比)进行推导。通过分析可知,当频偏比较小时,移频干扰产生与原信号相仿的波形输出,以欺骗干扰为主;当频偏比较大时,移频干扰产生的波形严重失真,以压制干扰为主。最后,运用雷达方程对这两类情况进行进一步分析。     

采用干扰地形图方法对SAR干扰的研究

根据目标电磁散射特性,提出一种干扰地形图的方法,对SAR的图像进行干扰。即针对不同的雷达参数,将所需的干扰图像中各散射点位置对应到时域,加权迟延,存储在DRFM中。干扰时将其与接收到的雷达信号相卷积,转发,雷达信号经处理后得到干扰和真实目标图像相叠加的复合图像。经仿真分析,如果雷达参数估计准确,干扰图像可以对真实图像进行欺骗干扰;如果估计有误差,也可以有效地进行遮盖性干扰。     

极化SAR图像相干斑滤波性能评估

针对相干斑抑制能力强弱,对极化白化滤波(PWF)和功率图(Span)两种极化合成孔径雷达(SAR)图像相干斑滤波器进行了性能评估,应用等效视数指标,提出分别在高、中、低灰度均匀区域进行测试的方法,并在ESAR与PiSAR图像上进行了检验。结果表明,在占图像比例较大的中等灰度区域内,使用全局参数时,PWF滤波输出的结果优于Span图像的输出结果,但在占图像比例较小的低灰度区域,由于参数估计不够准确,PWF的滤波结果并不优于Span图像。     

Performance analysis of multi-group three-tuple cross-eye jamming

Monopulse radar is widely used in military.Jamming monopulse radar has always been a research hotspot in electronic warfare(EW).Cross-eye jamming has always been considered as the most effective measures to jam with monopulse radar.In this paper, we propose a multi-group three-tuple crosseye jamming structure where each group contains three antenna elements with a definite phase and an amplitude relationship.Then, based on the principle of monopulse angle measurement, the error angle is deduced theoretically.Simulations show that such a multi-group three-tuple cross-eye jamming structure performs better than the multi-element cross-eye jamming structure previously proposed, and the analysis of the centroid shows that the centroid of the structure proposed in this paper is more widely distributed in space.     

对波形捷变SAR的间歇采样快/慢时间调制干扰

提出一种针对波形捷变合成孔径雷达（synthetic aperture radar, SAR）的新型干扰方法。借鉴间歇采样原理,结合快时间、慢时间调制,形成新型欺骗干扰。利用间歇采样实现在波形捷变SAR当前脉冲内及时转发,利用快时间调制实现距离向迁移,利用慢时间调制实现方位向上的多假目标。该新型干扰为实现对波形捷变SAR有效干扰提供了一种全新的途径。仿真实验验证了该干扰方法的可行性和有效性。     

基于区域纹理匹配的SAR欺骗性干扰评估方法研究

针对SAR对抗试验评估问题,提出了一种基于区域纹理匹配的欺骗性干扰效果评估新方法。首先给出并证明了空间信号的可分性与其特征纹理匹配度之间的一致性原理,然后提出了基于特征纹理匹配的区域欺骗成功测度(简称欺骗度)和欺骗干扰有效区域的概念,推导了基于图像分割的有效干扰区域的收敛上限。最后给出了该方法的实现步骤。仿真表明,该方法对SAR欺骗性干扰效果评估客观、定量且针对性强。     

对SAR的干扰压制区计算模型

以研究对合成孔径雷达(SAR)的干扰效果为目的,采用电子对抗效能分析方法,建立了对SAR的干扰压制区计算模型,结合工程实践,给出了模型的具体应用情况.     

基于滑窗检测的SAR压制干扰评估方法

压制干扰效果的科学估算一直是SAR对抗评估中的难点,特别是随斜距离增加,干扰功率由强趋弱,形成压制强度的过渡带,给评估指标计算带来了不便.针对此问题,提出了一种基于滑窗检测的压制干扰有效区域和距离估算的新方法.首先,给出了基于检测性能的压制干扰有效区域和有效距离的定义,并分析了压制干扰下SAR图像检测的点目标模型和空洞模型对于上述指标的计算性能.然后,讨论了干扰后图像中滑动检测窗的构造方法,推导并证明了了相应的检测性能及其评估优势.仿真实例表明了方法的客观性、有效性和稳健性.