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。

对SAR的二维联合调制间歇采样转发干扰

传统的间歇采样转发干扰在面对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)时,生成的假目标分布均匀、幅度相似,且位置滞后于真实目标,容易被对方识别。针对此缺点,对间歇采样干扰进行改进,提出一种对SAR的二维联合调制间歇采样转发干扰方法。所提方法通过控制间歇采样周期、移频调制序列、调频斜率调制序列等干扰参数,对截获后的雷达信号进行二维联合调制转发,在真实目标周围生成多个幅度与分布非均匀的欺骗干扰假目标和压制干扰区域。从间歇采样转发干扰出发,建立所提方法的数学模型并给出干扰原理,进一步分析所提方法的干扰性能。仿真实验结果证明了所提方法的正确性和有效性,能够有效对抗SAR。

基于DRFM的雷达有源干扰信号识别算法综述

随着数字射频存储(DRFM)技术不断发展成熟,针对雷达的有源干扰更加灵活有效,因此寻找可靠自主的识别算法具有重要的军事应用价值。按照雷达有源干扰识别的一般流程,将近年来的研究成果进行了归纳总结,对比分析了各算法的优缺点。首先,通过介绍DRFM的结构阐述干扰产生的过程和原理;然后根据作用性质将17种常见干扰进行分类并给出信号模型,围绕信号特征提取和分类器类型这2个核心,全面梳理干扰识别算法流程,以2种压制干扰为例对比分析了不同信号特征提取和分类器对干扰识别结果的影响;最后,展望了雷达有源干扰信号识别算法的发展方向。

抗速度欺骗干扰的雷达发射波形与接收滤波器联合设计方法

作为一种经典的有源干扰,速度欺骗干扰极易导致雷达在多普勒维上同时检测到单个或多个虚假目标,造成雷达虚警,给雷达探测带来了巨大挑战。为了抵抗速度欺骗干扰,结合脉内、脉间编码和接收滤波器设计等多个自由度,提出一种发射与接收多维联合设计的方法。首先,以非匹配滤波器峰值损失为惩罚项,并联合接收信号的多普勒谱上目标旁瓣能量与干扰能量构建优化目标函数,同时考虑发射波形峰均功率比约束。然后,基于坐标下降思想和优化最小化理论,提出一种块坐标下降的优化最小化方法求解该问题。最后,仿真实验表明相比传统脉间初相设计,在频谱阻带内,所提方法峰值旁瓣比提升约6 dB,抗速度欺骗干扰性能大幅提升。

毫米波调频无线电引信干扰技术研究

针对毫米波调频引信的数字射频存储转发、正弦调幅扫频、噪声调幅和噪声调频,提出了干扰方法。采用滤波分离差频信号,并从差频信号中提取多普勒信号参数的方法,将毫米波调频引信信号的差频测距结果以及多普勒信号作为引信启动的联合判决条件。仿真结果表明,对该体制引信施加正弦调幅扫频干扰和间隔转发干扰的欺骗效果明显,覆盖接收机的大功率噪声信号均能有效压制回波信号。

高重频激光干扰模式的分析

在对抗激光半主动制导武器中,高重频激光干扰是一种有效的激光有源干扰技术。从高重频激光干扰的原理出发,通过对干扰重复频率与干扰效果之间关系的理论分析和数值计算,提出高重频激光干扰工作模式的概念,将其分为欺骗式干扰和压制式干扰两种工作模式,理清了以往对高重频激光干扰的认识,探讨了各种干扰模式的作用机理和工作特征,并对其工程实践的可行性进行了简单的论述。分析结果较好地解释了不同干扰重频范围对应不同干扰效果的原因。

基于微动调制的间歇采样转发干扰研究

文中提出了一种基于微动调制的间歇采样转发干扰方法,其基本思想是:干扰机对接收到的雷达信号在方位向调制匀速转动附加指数相位增量,在距离向进行间歇采样,再把干扰信号转发给雷达。研究了该干扰方法对合成孔径雷达(SAR)的干扰效果,分析了各关键干扰参数对干扰效果的影响以及干扰功率与干信比,最后进行了基于实测数据的仿真实验。分析表明,该干扰方法具有在距离向和方位向部分相干处理的特点,根据调制的各关键干扰参数的不同可对SAR实现二维欺骗干扰和压制干扰的干扰效果,且相对于常规射频噪声压制干扰而言,有一定的干扰功率优势。

联合时频分布和压缩感知对抗频谱弥散干扰

频谱弥散(SMSP)干扰是一种专门对抗线性调频脉冲雷达的有源欺骗干扰。针对SMSP干扰的抑制问题,该文根据该干扰的时频分布特性,提出一种联合时频分布和压缩感知的干扰抑制算法。该方法通过在时频域丢弃SMSP干扰信号,保留属于目标信号的时频点,并根据保留的时频点与雷达回波频谱间的线性关系,建立压缩感知最小问题求解模型并利用正交匹配追踪方法重构目标信号,实现对SMSP干扰的抑制。Monte Carlo仿真结果验证了该方法的有效性。

基于四通道SAR欺骗式干扰抑制算法

研究了SAR干扰抑制算法特别是基于多通道干扰抑制算法,提出了一种基于四通道欺骗式干扰抑制算法。首先对欺骗式干扰信号模型及其产生机理进行介绍,并对其信号形式进行分析,接着从四通道信号处理角度出发对欺骗式干扰信号的形式和场景回波信号进行分析并比较其异同点。对于场景回波信号而言,各个通道的方位多普勒谱仅有固定相位差,而对于欺骗式干扰各个通道方位多普勒谱是随欺骗场景发生变化。基于上述差异,文中提出利用场景回波的多普勒谱具有固定相位差来构造通道的导向矢量,进而达到对欺骗式干扰进行抑制。最后通过仿真实验证实文中方法的有效性和可行性。

交叉极化角欺骗干扰的极化抑制方法研究

针对交叉极化角度欺骗干扰的对抗问题,提出了一种利用极化信息进行识别并抑制干扰的措施和方法。首先分析了单脉冲雷达测角和交叉极化角度欺骗干扰的基本原理,然后给出了单脉冲极化雷达的角度测量算法;在此基础上,利用交叉极化干扰在雷达测角系统中不同极化通道响应函数的差异,提出了具有自动识别与抑制交叉极化干扰的实用角度测量算法,给出了应用该算法的具体步骤,理论分析和计算机仿真均证实了此算法的正确性和有效性。

对新型SAR欺骗干扰效果的评估方法

欺骗干扰效果评估是SAR对抗领域的热点和难点问题。基于新型欺骗干扰的特点,给出欺骗度和压制度的表征方式,并提出一种将欺骗度和压制度相结合的综合评估方法。该方法不仅可利用干扰前后目标轮廓特征的变化描述欺骗干扰逼真度,而且根据图像ROI压制度的分析实现对欺骗度的验证,并结合人工决策模式得到了干扰样式优选的判决条件。实验结果表明,这种评估方法不仅能够有效地对新型欺骗干扰的对抗效果作出评价,而且引入了一定的信息反馈机制,使得评估结论的针对性更强,可靠性更高。

一种基于复值盲分离的欺骗干扰抑制算法

针对线性调频引信欺骗干扰问题,提出了一种基于复值盲分离的欺骗干扰抑制算法.其中:将阵元间的延时转化为信号混合系数,避免了实域盲分离中阵元间需要精确延时补偿的弊端,根据含噪声观测信号协方差矩阵为非单位矩阵的特点,对复值非高斯最大(CMN)算法及其非线性函数进行修正,以提高算法的抗噪声能力,并借助于分离回波与干扰匹配滤波信号的幅值统计方差鉴别回波与干扰信号.仿真结果表明:在低信噪比条件下,改进的CMN算法明显优于原算法;当信噪比大于10dB时,分离回波信号的相似度在80%以上,而且即使信噪比很低,信号的鉴别率也可达到100%.

SAR脉内分段排序和脉间间歇采样复合转发干扰

提出一种新的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)复合转发干扰.该方法巧妙结合了脉内分段排序和脉间间歇采样转发两种干扰技术,其干扰实施流程为:干扰机对截获的SAR信号全脉冲接收存储,并对其进行分段以及适当的排序,在接下来的一个或多个脉冲重复周期内转发给雷达形成干扰.基于SAR信号模型研究了该干扰对SAR的干扰原理,进一步分析了干扰效果与关键干扰参数之间的关系,并利用仿真进行了验证.研究表明,根据参数设置的不同,该方法能够在SAR图像中形成二维欺骗干扰或压制干扰.

一种新的LFM引信距离欺骗干扰抑制算法

针对线性调频(LFM)引信距离欺骗干扰问题,研究了一种结合随机调斜率和盲分离(BSS)的干扰抑制方法。该方法采用区别对待机制,首先采用随机调斜率,使敌方不易获取引信信号关键参数,从而可以通过简单的匹配滤波方法进行抗干扰。在随机调斜率失效的情况下再采用盲分离算法分离回波和干扰,然后根据频谱的连续性原理获取完整分离信号,最后根据数字射频存储(DRFM)相位量化的特性来区分回波和干扰。实验仿真表明,在干扰信号调斜率达到4%误差以上时随机调斜抗干扰具有很好的效果,且算法中很少(小于10%)会采第二种盲分离算法,因而运算量大为降低,可为引信抗欺骗干扰提供重要的实际参考。

一种基于盲分离的欺骗干扰抑制算法

该文针对单天线雷达的欺骗干扰,研究了一种基于盲分离的欺骗干扰抑制方法。该方法在对接收信号进行分段提取的基础上,借助特征矩阵联合对角化(JADE)的盲分离技术获得多段分离信号,然后利用分选技术获取完整源信号,最后根据数字射频存储技术(DRFM)的相位量化特性鉴别目标和干扰。仿真结果表明,在高信噪比(SNR)下算法对欺骗干扰具有较好的抑制性能,且当SNR>15 dB时,目标回波相似系数大于85%;相位量化位数低于4位时,鉴别概率接近100%,目标延迟时间测量误差小于0.3μs。

一种空域-极化域联合的雷达欺骗干扰抑制算法

现代电子战中雷达有源欺骗干扰,特别是转发式欺骗干扰,已对雷达构成了严重的威胁。本文针对阵列雷达中有源欺骗干扰抑制问题,研究了一种空域-极化域联合处理的抑制方法。该方法采用矩阵法测量目标和干扰的空域及极化域参数;然后借助子空间投影理论构建滤波算子;进而在由空域和极化域组成的联合域上滤除欺骗干扰并提取目标回波,从而达到干扰抑制的目标。该算法采用信干噪比改善因子来衡量其性能,同时推导了改善因子的理论上限。该算法具有较低的复杂度,大量计算机仿验证其性能。仿真结果表明,算法不仅有良好的欺骗干扰抑制效果,并且在一定程度上也抑制了噪声;当SNR>10dB,参数估计相对误差小于0.1,抑制前后回波相关系数大于90%,干扰和噪声抑制度大于10dB。

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。

近程分布源下引信欺骗干扰抑制算法

为解决近程分布源下引信欺骗干扰抑制问题,提出了联合盲分离和正交投影的抗干扰算法。针对伪码引信,利用接收信号互相关后首个峰值位置构造正交投影矩阵,通过正交投影滤除干扰;针对LFM引信SMSP干扰与LFM信号的不相关性,先利用盲分离滤出干扰,再用干扰信号构造正交投影向量以得到回波。仿真结果表明,算法具有良好的干扰抑制能力,当SMSP干扰重复周期小于5μs时,分离干扰相似度大于92%,当分离干扰相似度大于82%时,正交投影后干扰信号即被滤除。

基于STFRFT的LFM引信抗欺骗干扰方法

针对线性调频脉冲压缩引信易受转发式假目标欺骗干扰问题,提出了基于短时分数阶傅立叶变换(STFRFT)的抗欺骗干扰方法。首先,通过分数阶傅立叶变换将回波信号与欺骗干扰各分量信号进行分离;再利用相同调频率的LFM信号经短时分数阶傅立叶变换后最大幅值与窗函数宽度成线性关系,而不同调频率的最大幅值不随窗函数宽度变化的特点,有效分辨假目标欺骗干扰,正确检测目标回波信号;最后,通过仿真证明了方法的正确性,并验证所提方法具有良好的抗欺骗干扰效果。

一种基于卷积神经网络的雷达干扰识别算法

干扰识别是雷达抗干扰的前提,但是基于特征参数的识别方法受噪声影响大,且参数的特征提取只是发生在某一脉冲重复周期内,难以识别一些具有时序关系的干扰信号.然而利用特征去识别干扰的思路是可行的,据此,本文提出一种利用两个卷积神经网络级联的干扰类型判别方法,此方法基于信号的伪Wigner-Ville分布,分别利用单周期时频图像完成干扰预分类,多周期合成时频图像完成干扰细分类,实现了8种典型干扰样式的识别,尤其适用于拖引干扰的识别.实验结果表明,在本文生成的数据集上,8种干扰的平均识别正确率达到了98%以上.