基于KM算法的转发式干扰辨识与抑制方法

转发式干扰是对截获的雷达信号进行调制后发射出去的干扰信号,它在空时频多域与目标回波存在强相关性。当雷达接收端进行信号处理时,此类干扰能够获得匹配滤波增益,形成若干个虚假目标,同时实现欺骗和压制2种干扰效果。联合频率捷变技术,利用聚类思想在脉压域实现干扰辨识与抑制。仿真实验表明,所提方法能够有效抑制干扰,且当干扰功率较大时,依然具有良好的抗干扰效果。

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。

基于脉间码型捷变波形的距离-多普勒二维干扰重构算法

密集假目标干扰通过在真实目标周围产生大量假目标,形成欺骗和压制双重干扰效果,严重影响雷达的目标探测能力。为此,该文提出一种基于脉间码型捷变波形的距离-多普勒二维干扰重构算法来抑制密集假目标干扰。该算法基于脉间码型捷变波形的距离选通性,在距离-多普勒域通过交替反演实现干扰和目标重构,并从回波中对消干扰来实现干扰剔除。首先,通过构造不同距离段的接收滤波器组来实现干扰和目标回波的分距离段处理;其次,采用联合失配滤波器组使各脉冲滤波输出的距离旁瓣结构近似相同,减小脉间码型捷变波形经脉冲多普勒处理后沿多普勒维的散布能量;然后,利用干扰和目标回波在不同距离-多普勒平面上的能量分布特性构造滤波矩阵;最后,通过交替反演实现干扰和目标的精准重构,进而实现密集假目标干扰的抑制。仿真结果表明,与传统方法相比,该文所提算法在干扰抑制和运行时间方面展现出优越的性能,显著提升了雷达在强干扰环境中的目标检测能力。

密集假目标干扰峰均比优化方法分析

针对延迟叠加产生密集假目标干扰存在峰均比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)过高的问题,分析了现有多相序列调制法的适应性。针对其不足,提出了一种利用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化干扰波形以降低峰均比的方法。首先基于雷达发射线性调频脉冲信号,建立延迟叠加产生密集假目标干扰的信号模型。然后以最小化干扰波形的峰均比为目标函数,结合干扰调制参数约束条件形成优化问题。随后利用PSO得到干扰调制参数的次优解,最终通过仿真实验验证了所提方法的有效性。

间隔和幅相联合优化的密集假目标干扰算法

针对典型密集假目标干扰排列形式简单、易于识别等问题,在设置密集假目标区域和稀疏假目标区域的基础上,设计了间隔和幅相联合优化的密集假目标(Interval-Phase-Amplitude Optimization Dense False Target,IPAO-DFT)干扰模型。提出了基于网格自适应直接搜索算法(Mesh Adaptive Direct Search Algorithms,MADS)的密集假目标干扰波形优化算法。以恒虚警率(Constant False-Alarm Rate,CFAR)检测门限均值和峰值功率作为目标函数和约束条件,形成了多参数、多约束的混合整数优化密集假目标干扰模型。仿真表明,与相同峰值功率的密集假目标干扰相比,基于MADS算法的IPAO-DFT干扰模型使CFAR检测门限均值提高了3 dB以上。

针对密集假目标的干扰效果分析与优化

针对密集假目标干扰样式,在干信比较低的情况下,对雷达恒虚警检测处理方法和滑窗长度不同时的干扰效果进行分析与仿真。在此基础上提出一种两机协同的干扰方法,通过卷积灵巧噪声提高假目标间隔中的噪声功率,实现在滑窗长度未知情况下始终能够实现对目标信号的良好压制。

多径环境下的密集假目标干扰抑制技术研究

密集假目标干扰兼具欺骗和压制的干扰效果,是对抗现代相参雷达的典型干扰.对于地面雷达,当干扰机位于低仰角复杂环境时,其接收到的干扰信号可能存在多径效应,导致传统的副瓣对消(SLC)算法性能明显恶化.针对该问题,提出一种基于多径筛选的并行SLC算法.算法在假目标检测的基础上,通过K-Means无监督聚类对各假目标峰值的通道间相位矢量进行聚类分析;根据聚类结果筛选各路径的干扰样本进行并行SLC处理;针对各路对消结果进行同距离选小,从而实现多径环境下的密集假目标干扰抑制.利用某型雷达采集的实测数据验证了算法的有效性.

基于频响特性的大起伏密集假目标干扰识别技术

转发式密集假目标干扰具有压制性和欺骗性干扰的特点,干扰信号与目标回波极为相似,识别难度大。基于密集假目标干扰产生机理和射频链路物理特性,系统研究并提出雷达和干扰机频率响应特性及其对真、假目标回波幅-频映射特征的影响机制模型;针对干扰信号功率动态范围较大的实际情况,提出大动态信/干噪比条件下基于频响特性的密集假目标干扰识别方法;通过卷积神经网络-长短时记忆网络双通道特征融合的基分类器构建和M/N逻辑分类器集成,实现真-假回波信号频响起伏特征提取与分类识别。研究结果表明:所提方法在实测数据上获得了94.5%以上的识别精度,证明了其有效性和先进性;所做工作对大起伏密集假目标干扰识别具有参考意义。

一种新型FSK-PSK编码信号特性分析

针对传统FSK-PSK信号编码方式较为固定、容易被破解截获的问题,介绍一种基于遗传算法设计实现FSK-PSK信号的方法,分析FSK-PSK信号的功率谱特性,经验证发现其对密集假目标干扰和噪声压制干扰具有很好的抑制能力。

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。

基于盲源分离的抗密集假目标干扰技术研究

密集假目标干扰会严重影响雷达检测目标的性能。针对此问题,提出一种基于盲源分离的密集假目标抗干扰的方法。该方法可有效从密集欺骗式假目标中检测出目标回波信号,并分析比较了JADE和Fast ICA两种盲源分离方法对密集欺骗式假目标和回波信号的分离效果。理论分析和仿真结果表明:JADE盲源分离较Fast ICA盲源分离抗密集假目标干扰较更有效。

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。

密集多假目标干扰对CFAR检测影响分析

分析了密集多假目标干扰对雷达CFAR检测的影响。首先介绍了密集多假目标产生机理,给出了3种不同功率调制方式的密集多假目标干扰产生方法,在此基础上,以雷达一次搜索周期内虚警、漏警造成的检测代价作为检测性能指标,分别分析了单元平均恒虚警检测器、有序恒虚警检测器、剔除和平均恒虚警检测器在3种密集多假目标干扰方式下的检测代价。仿真结果表明:密集多假目标干扰环境下,检测代价受假目标间距影响明显,受假目标干扰功率影响较小,雷达采用单元平均恒虚警检测器付出的检测代价较采用有序恒虚警检测器、剔除和平均恒虚警检测器付出的检测代价小。

对空情报雷达网密集假目标干扰机理分析

针对雷达网欺骗干扰问题,首先讨论了雷达网数据关联处理方法薄弱环节,给出了可以欺骗雷达网的假目标应该满足的条件,然后分析对空情报雷达网密集假目标干扰的产生机理和作用机理,为产生高逼真的假目标,将空间分布转化为非线性最优化问题。当进行多干扰机协同干扰时,将干扰机功率资源在空间的分配问题转化为非线性规划问题。仿真研究了对网络化雷达的假目标欺骗干扰效果以及影响干扰效果的因素,该结果可为对空情报雷达网电子对抗提供理论指导。

激光引偏干扰中典型自然地物假目标的引偏能力

针对自然地物假目标在激光引偏干扰中的应用需求,以有效引偏空域表征引偏能力,计算分析了其引偏能力。在充分考虑目标反射特性、干扰-指示激光强度和大气激光衰减系数等因素的前提下,利用信号压制系数K≥1的条件建立了假目标引偏能力分析模型,基于模型分析了典型条件下常见自然地物假目标的有效引偏空域。研究结果表明,假目标有效引偏空域与目标类型紧密相关,相同条件下植被类、砂石类和漫反射体目标的引偏能力依次增强;植被类和砂石类自然地物的引偏空域存在远小于漫射分量的镜像反射分量;干扰激光入射角的变化对有效引偏空域分布会产生较明显的影响,但对植被类目标,其引偏空域随入射角的变化却没有明显的趋势性变化规律。研究结果对于自然地物假目标的合理运用具有指导意义。

一种雷达主瓣欺骗干扰抑制算法

针对单通道雷达受到主瓣干扰,提出了一种基于多周期采样的抗主瓣干扰方法。首先针对距离密集假目标欺骗干扰,建立了基于多脉冲重复间隔(paulse repeat interval)采样的抗主瓣欺骗干扰模型并对其可行性进行证明,然后对信号源个数进行估计,最后借助提出的盲源分离方法将干扰信号与目标回波信号分离,达到抗干扰效果。理论分析和仿真表明,该方法具有较好的分离效果及干扰抑制能力。

基于FVE法的FDA-MIMO雷达主瓣密集假目标干扰抑制

针对频率分集多输入多输出(FDA-MIMO)雷达在目标导向矢量失配、训练数据包含期望信号的情况下,主瓣密集假目标干扰抑制性能急剧下降的问题,根据FDA-MIMO信号模型,给出了FDA-MIMO雷达密集假目标干扰抑制机理,提出了一种基于特征向量剔除法(FVE)的干扰抑制方法.仿真结果表明,与特征空间投影(ESB)方法相比,该方法在低信噪比和低快拍的条件下仍能输出较高的信干噪比,提升了主瓣干扰的抑制性能.

主瓣多假目标干扰收发联合抑制方法

从现代电子战雷达抗干扰迫切需求出发,针对主瓣多假目标干扰的对抗难题,提出一种空时相位编码多输入多输出(space time phase coded multiple input multiple output,STPC-MIMO)信号与失配滤波器联合设计方法。该方法通过发射端STPC-MIMO信号设计可自适应调整回波中干扰能量的空域分布,实现真假目标的空域分离,进而结合接收端失配滤波器设计,在信噪比损失可控情况下实现主瓣内多假目标有效抑制。此外,由于该收发联合优化方法需要对干扰进行认知,因此进一步给出了基于STPC-MIMO信号回波的假目标参数获取方法,形成波形设计-干扰认知闭环雷达探测系统。最后通过仿真实验验证了所提方法的有效性。

频分MIMO雷达波形捷变抗自卫式假目标干扰

针对频分MIMO雷达在自卫式欺骗干扰情况下,空域自适应波束形成算法无法有效抑制干扰的问题,提出了一种基于波形捷变的时域自卫式假目标干扰抑制方法。首先阐述了支援式主瓣假目标干扰抑制机理,指出其抗自卫式干扰的局限性;然后分析了波形捷变抗自卫式干扰的基本原理;最后对频分MIMO雷达在不同周期发射的正交信号波形进行了设计,使干扰在经过匹配滤波时因失配而得到抑制。理论和仿真均表明通过对雷达不同周期的载频设计,频分MIMO雷达可以有效抗自卫式假目标干扰。

利用卷积调制干扰产生密集假目标方法的归纳与分析

论述了卷积调制干扰的工作原理与数学模型,通过卷积调制中选取不同的视频信号来对干扰的效果进行仿真,最后通过归纳与分析得出:卷积调制干扰中选取三角形脉冲串作为视频信号时,干扰效果仅能产生两个幅度较强的逼真假目标干扰信号;选取矩形脉冲串作为视频信号时,则可以产生高逼真度的密集假目标干扰效果,而且可以通过调整矩形脉冲串的数目来灵活改变逼真假目标的数目及其密集度;选取高斯白噪声作为视频信号时,所产生的密集假目标则可以产生强压制性的遮盖性干扰效果。