方位向调制干扰对高分宽幅多通道SAR的影响

多通道合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)能够利用方位向多通道重构处理去除多普勒模糊,获得高分宽幅SAR图像。针对此特殊的多通道重构处理方式,研究了传统SAR方位向调制干扰对高分宽幅多通道SAR的影响,包括多普勒调制干扰和脉冲延迟转发干扰两种类型的方位向调制干扰方式,为高分宽幅多通道SAR干扰决策提供理论基础。理论分析指出,多普勒调制干扰信号经成像处理后将在方位向生成等间隔分布的虚假目标,并且幅度受与多普勒调制频率相关的正弦函数和匹配滤波损失联合调制;而脉冲延迟转发干扰信号在成像后将只有单个干扰目标出现,且目标的方位位置仅与延迟的脉冲数有关。仿真实验验证了理论分析的正确性。

基于多干扰机协同的极化SAR干扰方法

针对单极化干扰机生成的干扰会被极化合成孔径雷达(SAR)鉴别和对消的问题,本文提出了一种基于多干扰机协同的极化SAR干扰方法。该方法在不改变现有干扰机单极化发射结构的基础上,通过时序协同不同位置的多个单极化干扰机,实现对极化SAR的干扰。具体来说,根据极化SAR抗压制和欺骗干扰处理方式的不同,该方法利用不同位置的多个单极化干扰机同时发射,使极化SAR无法准确估计出干扰机发射天线极化比,从而无法对消压制干扰,实现压制干扰的目的;使用不同位置的多个单极化干扰机交替发射,有效破坏相邻两个接收脉冲之间的相关性,使极化SAR无法实现假目标对消,从而实现对极化SAR欺骗干扰的目的,并且多部单极化干扰机交替发射也能实现方位向间歇采样的干扰效果,增加欺骗干扰生成虚假目标的复杂性。由于实际应用中不需要改变现有单极化干扰机发射结构,该文所提方法为实现对极化SAR干扰带来了便利。并且该方法在生成压制和欺骗干扰时均使用模板调制干扰方式,通过简单的模板修改就能实现可控的压制和欺骗干扰效果。文中首先分析了极化SAR抗压制和欺骗干扰的方法,然后分别给出了多干扰机生成压制和欺骗干扰的时序协同方式,最后以模板调制干扰为基础具体分析了多干扰机协同生成干扰的方法,并分析了多干扰机的布局和干扰机数量选取准则。理论推导和仿真实验证明了本文方法能够实现对极化SAR的干扰。

基于波束补偿的成像增强算法研究

近场高分辨率成像的需求日益增加,传统的后向投影成像算法忽略了周围复杂电磁环境给成像带来的不良影响,在对回波进行相干积累的过程中不可避免地将周围杂波映射到目标图像网格上,导致图像质量较差。针对这一问题,提出一种基于天线方向图波束补偿的后向投影成像增强技术。该技术通过提前生成自适应能量衰减系数矩阵,对目标回波幅度进行衰减补偿,能有效抑制复杂电磁环境下强散射点给成像过程带来的不良影响。实测及实验结果表明,所提方法不仅在抑制杂波的前提下增强了图像质量,也能降低成像过程中相干积累的次数,提高了成像效率。

多阶段联合的SAR图像灵巧压制干扰检测方法

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)灵巧压制干扰将普通噪声干扰和转发式干扰技术相结合,不仅对干扰功率要求变低,还能够灵活控制干扰区域的形状、位置、能量和面积等,这对SAR图像解译的准确性造成较大影响。针对灵巧压制干扰形态多变、干扰特征鉴别性能受限,导致干扰难以被感知和检测的问题,本文提出一种多阶段联合的压制干扰检测方法。首先在分析灵巧压制干扰特性的基础上提取适用于干扰检测的灰度、尺寸和Gabor纹理等关键特征;然后采用分阶段处理方法提高检测效率,实现对不同面积、不同形状压制干扰的有效检测。实验结果表明,与改进CFAR算法、PCA等方法相比,关键特征组合能够提高干扰检测精度,分阶段方法能够提高干扰检测效率。

基于多接收机协同的无源测向及SAR欺骗干扰方法研究

对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)实施欺骗干扰,干扰方通常需要预先侦察出SAR载机平台速度、方位向慢时间、SAR载机平台到干扰机的最近斜距以及干扰机自身位置等关键参数,而获取这些参数通常需要复杂的侦察设备。针对这一问题,提出了一种基于多接收机协同的无源测向及SAR欺骗干扰方法,利用干扰机和接收机的布站以及接收机间的到达时差(time difference of arrival,TDOA)信息,有效地解决了需复杂设备侦察上述关键参数的难题,简化了干扰系统的配置。根据TDOA信息,可计算出干扰机相对于SAR载机平台的俯仰角和水平方位角,从而实现对SAR载机平台的无源测向。在此基础上,提出了一种对SAR实施欺骗干扰的算法,并与现有基于多接收机协同的SAR欺骗干扰方法进行了对比。对比结果表明,随着生成的虚假目标距离干扰机的距离增大,所提方法比现有方法的目标聚焦效果更好,且实时性更强。

基于非周期PSS的SAR目标特征操控方法研究

本文介绍了一种合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)目标特征的操控方法,采用非周期相位调制表面(Phase-Switched Screen,PSS)实现对重要目标图像特性的有效压制.依靠PSS反射式防护手段,对雷达回波信号进行快-慢时间域的二维联合非周期相位调制,在SAR接收处理后可形成矩形块状压制区域.通过调控快时间与慢时间码元宽度,可以实现生成矩形区域的面积控制.该方法本质是一种无源防护方法,兼具响应时间快、不易暴露、设备简单等优势.在此基础上,本文提出了压制区域面积、压制区域干信比对特征操控效果进行表征,分析了PSS调制参数对操控效果的影响.最后,SAR实测数据仿真验证了所提方法的有效性.

基于时频交叉乘积的调频连续波SAR干扰方法研究

调频连续波(frequency modulated continuous wave, FMCW)合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)具有隐蔽性好、成像分辨率高等显著优点,其被广泛应用于军事目标侦察与打击中,如何施加快速有效干扰成为了现今研究的重要问题。提出了一种基于时频交叉乘积的FMCW SAR干扰方法,通过截获信号与干扰图像模板进行调制,生成干扰信号,同时在处理FMCW SAR截获信号的过程中采用去斜处理,使得处理过程中信号采样率大幅降低。所得方法实现了逼真虚假场景生成,减小了干扰机调制过程中的运算复杂度,降低了硬件压力,具有工程可行性。

合成孔径雷达电子干扰技术综述

合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)通过主动辐射电磁波,可实现全天时全天候对观测区域进行高分辨成像,被广泛用于情报侦察、战场探测、微波遥感、地形测绘等领域。目前,SAR在军事领域的应用愈加广泛,严重威胁了我重要目标的生存性和战略部署的有效性。如何对SAR进行有效干扰,压制或扰乱SAR系统的侦察、识别等功能,一直是雷达对抗领域研究的热点难点问题。为此,阐述了对SAR有源与无源干扰技术的发展现状,分析了现阶段有源与无源干扰技术的挑战与难点,对SAR干扰技术的发展趋势进行了展望,以期为相关领域的学者和工业部门提供有益参考。

对多通道SAR欺骗干扰抑制的多干扰机协同调幅对抗方法

针对单干扰机生成的假目标会被多通道SAR(Synthetic Aperture Radar)系统抑制的问题,本文提出了基于多干扰机协同调幅的对抗方法.首先对多通道SAR的欺骗干扰抑制原理作了推导和分析,得到了单干扰机欺骗干扰失效的本质原因,在此基础上,建立了多干扰机的协同调制模型,进而推导出其反抑制条件,并且,从理论上详细推导并分析了干扰机数目对反抑制效果的影响情况.仿真结果表明,本文所提的多干扰机协同对抗方法能消除干扰信号的附加相位,使其获得与目标回波相同的雷达处理增益,继而有效反制干扰抑制作用,实现对多通道SAR的欺骗.

基于逆chirp scaling的合成孔径雷达卷积欺骗干扰方法

针对现有合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)欺骗干扰方法生成虚假场景时难以兼顾逼真度和低计算量的问题,提出了一种基于逆chirp scaling(CS)成像方法的SAR卷积欺骗干扰方法.该方法利用相位相乘补偿虚假场景内各虚假点的距离徙动,避免了插值运算,在降低求解干扰机频率响应函数计算量的同时,提高了虚假场景的生成精度.并且通过对欺骗模板进行线性调频Z变换(chirp-Z transform,CZT),直接从模板图像变换到实际SAR信号对应的空间频域,再次避免了插值运算,进一步降低了求解干扰机频率响应函数的计算量,提高了干扰机实时性.理论分析和仿真实验验证了相比逆omega-K(ωk)近似方法和经典的两步生成方法,本文方法能够兼顾虚假场景的生成精度和计算效率.

基于侦察干扰一体化的双干扰机系统对抗SAR-GMTI方法研究

针对单干扰机生成虚假运动目标干扰方法在对抗具有地面运动目标指示(ground moving target indication,GMTI)功能的合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统时的固有缺陷,通常通过利用双干扰机协同干扰的思路来解决这一问题。然而,目前公开文献关于利用双干扰机协同生成虚假运动目标的干扰方法,均需要提前侦察出SAR-GMTI系统的载机平台速度、干扰机到载机平台最近斜距以及两部干扰机自身位置等关键参数,而获取这些参数通常需要复杂的侦察设备。针对这一难题,提出了一种基于侦察干扰一体化的双干扰机系统对抗SAR-GMTI的干扰方法,该方法利用干扰机和接收机布站以及接收机间的到达时差(time difference of arrival,TDOA)信息,有效地解决需复杂设备侦察关键参数的难题,简化了干扰系统的配置。研究表明,在考虑TDOA测量误差以及SAR-GMTI系统两天线间距误差的情况下,所提方法能够在双通道SAR-GMTI系统中生成速度和方位向位置可控的虚假运动目标。理论分析和仿真实验结果验证了所提方法的可行性。

SAR有源干扰对抗仿真软件设计与实现

针对合成孔径雷达(SAR)有源干扰图像数据获取难度大、干扰对抗试验开展复杂等问题,阐述了SAR有源干扰对抗的基本原理和建模仿真流程,基于Matlab Appdesigner设计完成了SAR有源干扰对抗仿真软件。该软件可实现功能级的SAR对抗仿真,生成多种样式的SAR干扰图像,并可对成像结果进行干扰效能评估、干扰检测等,为后续SAR有源干扰的方案论证、系统设计、干扰技术开发、图像处理等研究奠定实验基础。

二维全极化ESPRIT超分辨特征提取及性能分析

提出了二维全极化ESPRIT超分辨特征提取方法,推导了二维全极化参数估计的克拉美罗限,并且在此基础上分析了本文方法的工作性能.同已有超分辨算法相比,二维全极化ESPRIT方法的突出优点在于:(1)通过极化和超分辨的联合处理,实现了对目标相干散射矩阵的精确提取.从而为利用极化信息进行目标识别提供了基础;(2)利用全极化信息,改善了数据的信噪比,提高了参数估计的精度;(3)利用信号子空间的旋转不变性,避免了对多维信号子空间的搜索,提高了算法的实时性.仿真和实测数据均证实了该方法的有效性.值得一提的是,文章首次给出了散射中心位置、散射强度、相干相位等参数估计的克拉美罗限与全极化模型参数的关系,这为超分辨成像算法的性能评价提供了理论依据.

一种反多通道对消的多干扰机协同干扰方法

针对3天线(SAR-GMTI)的单干扰机输出结果会被周期性对消,造成场景中出现干扰盲区,导致运动目标被暴露的问题,该文提出一种多干扰机空-频协同的反对消方法。文中首先建立了以噪声乘积为基础,辅之以移频处理的多干扰机信号模型;接着,推导了干扰的SAR-GMTI输出解析式,从理论上分析了干扰对消的本质原因,继而得到了实现反对消的空-频协同条件;之后,详细论证了所提方法的性能情况。仿真结果表明,该文所提多干扰机协同对抗方法能有效反制SAR-GMTI的干扰对消作用,灵活高效地实现对场景中指定位置和范围的无盲区压制或欺骗效果,对工程实践具备一定的参考价值。

相干转发干扰对低分辨率雷达回波特征的影响

当前雷达领域的研究愈发深入,提出了大量新型雷达的概念,雷达的分辨率也随着发展得到提高。针对这些新型雷达,电子对抗专家们提出多种新型干扰技术。其中,基于数字射频存储器的相干转发干扰由于易于实现且能获得雷达系统的增益而得到广泛的使用。在干扰与雷达双方都向更新型的体制演进的同时,却忽略了低分辨率雷达仍在全世界范围内大规模列装的现实。较为新型的相干转发干扰样式对低分辨率雷达的影响尚未见有详细的分析。采用信号级仿真的方式,针对目前仍在广泛使用的低分辨率雷达,分析了相干转发干扰对回波特征的影响,重点分析了灵巧噪声干扰、间歇采样转发干扰、多普勒微调干扰这3种代表性相干转发干扰样式对低分辨率雷达回波特征的影响。

箔条在现代海战场中的应用及现状

为了制约反舰导弹作战效能的发挥,各国海军通常采用电子干扰手段来防止导弹击中目标或降低其命中概率,其中箔条作为典型的无源干扰手段,具有成本低、制造简单、使用方便和能够干扰各种体制雷达导引头等优点,即使目前先进的主动制导雷达导引头也难以应对,因而箔条干扰物在海上电子战中一直有着广泛的应用。基于以上背景,梳理和总结了箔条干扰物现状及发展趋势,在此基础上,阐述了箔条干扰物的作战使用和箔条干扰技术现状,最后总结了目前反舰导弹抗箔条干扰技术现状。

对调频斜率极性捷变SAR间歇采样转发干扰效果分析

研究了间歇采样转发干扰对调频斜率极性捷变合成孔径雷达(chirp rate polarity jittered-synthetic aperture radar,CRPJ-SAR)的干扰效果。建立了CRPJ-SAR间歇采样转发干扰信号模型,通过推导得到干扰的成像输出以及假目标位置和幅度的解析计算公式。结果表明间歇采样转发干扰不仅能够在距离向形成等间隔分布的多阶假目标,而且当假目标阶数不为零时,在同一距离向存在3个沿方位向等间隔分布的假目标。仿真验证了理论分析的正确性。

SAR的箔条干扰技术研究

结合合成孔径雷达(SAR)成像原理和箔条干扰机理,研究了SAR的箔条干扰技术。首先分析了箔条的散射截面积、极化方式、干扰信号带宽以及互耦效应等。结合SAR探测中箔条形成过程中状态的不同,分留空和落地2个阶段进行讨论,开展了箔条云的散射特性、分布特性和遮挡效应的研究。给出了2个阶段箔条回波信号建模与仿真方法,研究结果有效体现了SAR系统的工作特点。

基于修正SSIM的SAR干扰效果评估方法

该文提出了一种基于修正结构相似度的合成孔径雷达干扰效果评估方法。该方法不仅巧妙地利用了结构相似度作为主客观评价的连接纽带,而且结合梯度模与人眼视觉系统多通道特性相匹配的特点,通过非线性处理得到了修正的评估指标GSSIM。仿真结果表明,GSSIM较均方误差、峰值信噪比及相关系数等传统评估指标具有明显的优势,不仅能够更好地反映出干扰对图像ROI的影响,而且能够与人类视觉系统保持高度一致,进一步提升了整套评估系统的效率和准确率。

合成孔径雷达干扰技术研究综述

合成孔径雷达(SAR)是一种全天候、全天时、具备高分辨率的成像设备,被广泛应用于对敌侦察,为战场决策提供及时可靠的情报支持。如何压制和扰乱SAR设备的成像侦察,实现对高价值目标和要地的有效防护,已成为当前电子对抗领域的研究热难点之一。该文探讨了SAR干扰的技术进展和发展趋势,首先详细梳理了SAR干扰技术的发展脉络,然后结合仿真实验对比分析了典型SAR干扰样式的优缺点,最后总结了现有SAR干扰技术存在的不足,并指出其未来发展趋势,可为专家学者提供一定的参考。