基于相对拟牛顿法的自卫式欺骗干扰抑制算法

自卫式欺骗干扰与目标信号高度相似,且二者的到达角完全相同,传统的主瓣干扰抑制算法难以对其进行抑制。针对该问题,文中在极化单输入多输出(PSIMO)雷达系统下,提出一种基于相对拟牛顿法的盲源分离算法。该算法利用干扰和目标的极化特性差异,通过构建重叠子阵结构计算出联合自相关矩阵,并采用相对拟牛顿法估计出分离矩阵,从而将目标和干扰信号分离在不同的通道上,实现干扰抑制作用。仿真实验结果表明,该算法能够有效抑制自卫式欺骗干扰,且在低信噪比(SNR)和密集干扰场景下依然具有良好的干扰抑制性能,当输入SNR为-10 dB时,输出的目标检测概率仍可以达到51.6%,拥有较强的鲁棒性。

一种改进的盲源分离抗主瓣干扰方法

在主瓣干扰场景下,由于常规自适应空域滤波的方法效果不佳,雷达常采用盲源分离抗主瓣干扰。但是,盲源分离后的信号难以估计目标角度。本文针对盲源分离后目标测角误差较大的问题,提出了一种改进方法,既能有效分离目标和干扰,又能准确估计目标角度。该方法对天线阵面进行非规则子阵划分,先对每个子阵进行波束域盲源分离,再对分离出的目标信号进行空间谱估计。本文分别采用JADE算法和MUSIC算法进行盲源分离和空间谱估计,测角性能受干扰功率影响较小,测角精度高。仿真结果证明了该方法的有效性和可行性。

一种慢时间维的密集假目标干扰主瓣匿影算法

受干扰机对雷达脉冲重复频率、波束扫描周期测量精度影响,密集假目标干扰在回波中的慢时间分布与目标不同。针对该差异,提出一种慢时间维的密集假目标干扰主瓣匿影(Main-Lobe Blanking,MLB)算法。该算法与副瓣匿影(Side-Lobe Blanking,SLB)具有一定相似性,区别在于SLB是利用辅助通道回波,对主通道回波沿快时间进行选通,而所提MLB算法是利用主通道内的多个脉冲重复周期回波,对各距离单元回波沿慢时间进行选通。仿真与实测数据表明,所提方法可有效抑制主瓣或副瓣进入的密集假目标干扰。

一种基于ASLC的数字波束抗干扰改进算法研究

针对阵列雷达系统在自适应抗干扰处理过程中设备复杂度高、期望信号信噪比下降等问题,在自适应旁瓣对消(ASLC)理论基础上,研究了一种改进的数字抗干扰处理算法。该算法分析了辅助天线单元独立设计引起的空间资源占用等问题,通过在天线阵列中灵活选取数字单元形成辅助信号的方式,优化阵列资源的同时增加了主阵列与辅助单元收到的干扰信号相关性,提高了系统的干扰抑制比;根据最小均方误差准则对辅助信号进行预加权处理,削减辅助波束接收的期望信号能量,改善了由于辅助波束接收信号的自相关矩阵中含有期望信号引起的期望信号相消问题。通过系统测试,验证了该技术的有效性,实测结果表明,该算法在简化天线阵列设计的同时,干扰调零深度达到了51.6 dB,而期望信号信噪比仅损失0.65 dB,解决了传统ASLC算法效率下降的难题,具有广泛的工程应用前景。

频控阵对施放随队支援电子干扰的影响研究

针对频控阵(FDA)雷达辐射波束“弯曲”特性对电子支援飞机遂行随队支援电子干扰任务过程产生的影响展开分析.首先,建立FDA雷达结构模型,在此基础上分析FDA雷达测向欺骗性能对敌方干扰机天线测向对准过程的影响,以及FDA雷达对干扰机施放随队支援干扰的抑制效果.分析结果表明,FDA雷达能够使无源测向系统产生测角误差,进而影响干扰发射天线对干扰接收天线的空域覆盖.同时,基于FDA的自适应波束形成器能够有效抑制电子战飞机施放的随队支援干扰,进而实现对突防编队的探测及跟踪.

基于超表面天线的自适应抗干扰方案

针对传统抗干扰方案无法根据不同类型干扰形式选择合适抗干扰策略的问题,提出了一种基于超表面天线的自适应抗干扰方案,根据期望信号和干扰信号的入射方向判断干扰的类型并制订针对性抗干扰方案。首先,设计了一种改进的稀疏度自适应匹配追踪(sparsity adaptive matchingpursuit,SAMP)算法进行波达方向(direction of arrival,DOA)估计,可以利用超表面天线的多维观测能力在少快拍采样下实现高精度相干信号源的信源数与DOA联合估计。其次,利用信号的DOA信息判断主瓣干扰和旁瓣干扰的存在性并选择对应的抗干扰策略。当存在主瓣干扰时,利用超表面天线的多维观测能力将改进阻塞矩阵预处理结构配置在天线上实现主瓣干扰抑制。当存在旁瓣干扰时,采用一种二次不等式线性功率最小化算法实现抗干扰。当两种干扰形式同时存在时,采用阻塞矩阵和波束成形联合抵抗干扰。仿真结果表明,所提方案针对不同干扰类型均有较好的信干噪比(signal interference noise ratio,SINR)提升,当主瓣干扰和旁瓣干扰同时存在时,相较于传统方案最高可具有6dB的增益提升。

雷达主瓣反干扰研究进展及展望

面临日益复杂的电磁环境,雷达反干扰技术成为了雷达领域重点研究方向之一,取得了飞速的发展。其中,雷达主瓣反干扰问题是研究的难点,吸引了众多学者的关注。先概述了复杂电磁环境中雷达干扰与反干扰的机理,分析了主瓣干扰难以对抗的原因;而后,从干扰感知技术、多域反干扰技术、新体制阵列雷达反干扰技术和智能化雷达反干扰技术4个方面归纳总结了雷达主瓣反干扰技术研究进展;进而,结合目前的难题和现实的需求,对未来雷达主瓣反干扰技术的发展趋势进行了展望。

变极化干扰对雷达旁瓣对消的干扰机理

随着雷达干扰技术向全极化发展,厘清极化干扰机理对发展极化干扰技术至关重要。通过引入极化匹配系数,优化了雷达旁瓣对消多通道接收和处理模型,推演了变极化干扰条件下雷达旁瓣干扰对消比变化的数学模型,并给出了部分数学仿真校验和实测实验结果,可为量化分析变极化干扰对雷达旁瓣对消的干扰机理提供理论参考。

一种基于时频空特征的雷达主瓣干扰检测方法

雷达主瓣干扰是影响雷达发挥效能的重要威胁,从雷达干扰机工作原理出发,分析有源干扰在雷达信号中的不同特征,提出一种基于时频空特征的雷达主瓣干扰检测方法.该方法针对干扰与目标信号的时空分布和时频分布特性的差异作为特征量进行分析和验证,分别利用时空分析和时频分析方法对典型的远距离自然场景、压制干扰和欺骗干扰等不同类型的干扰进行检测和验证,为雷达有源干扰检测提供了一种新的方法.

基于频率细化的和差对消主瓣抗干扰研究

目前,大多数雷达抗干扰都是围绕抗旁瓣干扰开展工作,且取得了一定的效果。当面对主瓣干扰,尤其是主瓣压制干扰时,由于干信比过高,回波信号完全被淹没在干扰信号中,且常规的旁瓣抗干扰策略无法起效,导致雷达无法在主瓣干扰方向检测出真实目标。抗主瓣干扰需求迫切,技术难度大,将体现未来雷达的核心竞争力。对此,文章通过分析多种主瓣抗干扰在工程实现上的可行性,提出基于和差通道对消的方法,利用和波束和差波束这两个通道来对输入干扰进行对消。通过优化处理算法,提高对消性能,实现主瓣抗干扰功能。

基于盲源分离的抗主瓣干扰技术研究

当干扰从雷达天线主瓣进入,对目标回波信号影响极大,常见的窄脉冲剔除等抗主瓣干扰手段能力有限,必然会影响雷达跟踪检测目标。本文针对伴随式主瓣干扰,以盲源分离算法为切入点,理论分析其信号模型,结合阵列雷达分阵可重构特性,多维度仿真验证干扰抑制效果。结果表明:盲源分离能有效抑制主瓣干扰,提升雷达探测性能,丰富抗干扰手段。

多基地雷达系统协同抗主瓣干扰方法研究

针对单雷达在主瓣干扰下抗干扰手段的局限性,提出了一种多基地雷达系统协同抗干扰的方法;利用多基地雷达系统探测节点空间分置的特点,将它站对干扰的采样数据与本站探测数据进行协同处理,抑制本站探测数据中的干扰信息.试验结果表明,该方法能够有效地抑制主瓣压制干扰,提升多基地雷达系统在主瓣干扰场景下的探测能力.

双基地机载雷达杂波和主瓣压制干扰抑制方法

当干扰从雷达波束主瓣进入时,传统的空域抗干扰方法不仅无法抑制主瓣干扰,还会引发主瓣畸变、旁瓣抬升等问题,严重影响机载雷达目标检测性能。针对该问题,提出了一种基于双基地配置的机载雷达杂波和主瓣压制干扰抑制方法。该方法首先针对主、辅雷达分别形成多个相邻空域波束;然后,对波束形成后的数据进行脉冲多普勒(pulse Doppler,PD)处理,并在距离-多普勒域对主、辅雷达的干扰信号进行配对处理。在此基础上,在主、辅雷达对应的多普勒通道通过时域自适应滤波抑制干扰;最后,联合相邻波束的数据通过降维空时自适应处理(reduced-dimension space-time adaptive processing,STAP)抑制剩余的杂波。仿真结果表明,所提方法能够有效抑制杂波和主瓣压制干扰,与传统采样矩阵求逆(sample matrix inversion,SMI)方法和局域联合处理(joint domain localized,JDL)方法相比,对信干噪比性能分别改善了约20.6 dB和21.5 dB。

基于复数域深度强化学习的多干扰场景雷达抗干扰方法

在现代电子战中,雷达面临的干扰环境比以前更加复杂,机载干扰机会根据突袭任务与突袭阶段的不同而改变其干扰方式。近年来,基于强化学习的雷达抗干扰方法在单一干扰对抗场景下取得了一定进展,但在实际复杂多干扰场景下的研究仍有不足。为了解决该问题,本文提出了一种基于复数域深度强化学习的多干扰场景雷达抗干扰方法以优化频率捷变雷达的抗干扰策略。首先,针对突袭任务的阶段性特点建立了噪声瞄准干扰、距离假目标欺骗干扰与密集假目标转发干扰3种干扰模型,并设计了3种干扰顺序策略来模拟实际干扰场景。其次,针对多干扰场景模型,构建了一种融合信干噪比与目标航迹完整性的强化学习奖励函数,并针对干扰信号的复数域特征,提出了一种基于复数域深度强化学习的多干扰场景雷达抗干扰方法。最后,基于3种干扰顺序策略设计了雷达抗干扰仿真实验,结果表明,所提方法能够有效解决雷达面临的时序条件下复杂多干扰场景的主瓣干扰问题,与两种经典深度强化学习算法相比该方法抗干扰决策性能大幅提高,平均决策时间降低至405.3 ms。

基于滑动多周期FFT的调频引信抗扫频干扰方法

针对调频引信快速傅里叶变换(FFT)谐波包络提取方法对抗扫频干扰效果差的问题,提出一种滑动多周期FFT处理方法。在分析扫频干扰作用下调频引信的失效机理的基础上,提出通过多周期FFT进行回波能量的相干积累,实现对干扰的有效抑制,并在相邻处理窗口间滑动更新处理数据,进一步提取预定炸高对应的差频谐波包络进行门限判决。仿真及实测结果表明:滑动多周期FFT处理方法能在扫频干扰下有效提取目标谐波包络特征,相较于传统单周期FFT处理方法,显著改善峰值旁瓣比,提高了调频引信抗扫频干扰的能力。

基于协方差矩阵重构的方向图保形算法

现代雷达探测过程中需要采用自适应波束形成技术,在干扰处形成零陷从而消除干扰的影响。然而,波束产生零陷的同时也会导致主瓣波束产生畸变,严重降低了目标检测能力,针对波束保形问题,提出了一种具有波束保形的(worst-case performance optimization,WCPO)最差性能最优化算法。该算法通过对空间中不包含目标信号的区域进行积分来获得一个重构的干扰-噪声协方差矩阵,接着引入一个二次惩罚项使得重构的协方差矩阵满足凸优化条件,最后通过凸优化理论得到权矢量的最优解。区别于传统WCPO算法,该算法在相同条件下有着更高的输出信干噪比(signal-to-jamming noise ratio,SINR),并能在主瓣同时存在多个干扰,且不需要干扰信号先验信息的情况下实现主瓣波束保形。仿真验证了算法的有效性。

脉冲多普勒雷达抑制主瓣压制干扰算法研究

针对脉冲多普勒(PD)雷达抗主瓣压制干扰问题,提出两种抑制算法。第一种算法基于波束域盲源分离(BSS)抑制思路,通过对相参积累后的多波束回波进行降维,构造待分离信号,并以瑞利熵为指标识别分离后的源信号。第二种算法基于相关滤波抑制思路,以一个波束回波为匹配信号,对另一个波束回波进行相关滤波,再通过逆操作得到抑制后的波束回波。仿真试验验证了所提两种算法的有效性。

OFDM-MIMO雷达转发式主瓣干扰自适应抑制方法

转发式干扰因与雷达发射波形的高度相关性,经雷达主瓣接收后易对雷达产生严重的干扰作用。为解决主瓣干扰问题,建立正交频率分集调频多输入多输出(orthogonal frequency division multiplexing-multiple input multiple output,OFDM-MIMO)雷达主瓣接收的转发式干扰信号模型,分析了该干扰对OFDM-MIMO雷达的干扰机理;同时基于自适应方法处理理论,推导了OFDM-MIMO雷达自适应处理权向量解析式,提出了基于距离依赖波束的OFDM-MIMO雷达转发式主瓣干扰自适应抑制方法。理论研究和仿真结果表明,提出的方法提高了输出信干噪比,实现了转发式主瓣干扰的有效抑制。

基于滑窗的幅相重构抗主瓣干扰性能研究

主瓣干扰是雷达面临的主要干扰,基于滑窗的幅相重构主瓣干扰抑制方法通过幅度滑窗估值重构干扰信号,实现对干扰的对消。针对基于滑窗的幅相重构方法,仿真分析滑窗长度对干扰抑制性能的影响,并给出了窗长选择的推荐值。

一种频控阵抗主瓣欺骗干扰的方法

针对雷达发射信号时采用频控阵模式、接收信号时采用相控阵模式的抗主瓣欺骗干扰方法,研究了一种干扰置零方法,在频控阵发射方向图的主瓣对准需鉴别目标的位置时,使其他目标位于方向图的零陷处,解决了在使用频控阵进行目标鉴别时其他位置处目标若位于频控阵方向图较高旁瓣上时仍能对雷达形成干扰的问题。计算机仿真结果证明了所使用的干扰置零方法具有可行性和有效性。