基于PD雷達的多假目標壓制干擾產(chǎn)生及仿真
假目標干擾作為一種重要的欺騙干擾樣式,當假目標數目較多時(shí),干擾將布滿(mǎn)整個(gè)脈沖重復周期,真實(shí)目標信號淹沒(méi)在數量眾多的假目標干擾中,達到多假目標壓制干擾的效果。文中通過(guò)對雷達信號處理的建模,構成了基本的雷達回波信號處理系統,并分析了一般假目標的產(chǎn)生方式,最后通過(guò)Matlab仿真驗證了多假目標壓制干擾的效果。
在電子對抗中,多假目標干擾是一種有效的電子攻擊手段,它是通過(guò)發(fā)射或投放假目標信息欺騙敵方電子設備,以隱蔽真實(shí)數據的電子干擾。多假目標的干擾效果是使電子設備無(wú)法從眾多假目標背景中識別真實(shí)目標,甚至可能使數據處理系統過(guò)載或飽和。
假目標干擾是通過(guò)產(chǎn)生與真實(shí)目標相似的回波來(lái)增加敵方雷達發(fā)現、跟蹤真實(shí)目標的難度。在一般的假目標干擾中,由于所產(chǎn)生的干擾位置相對固定,干擾較容易被識別和處理。而多假目標干擾是通過(guò)非固定時(shí)延來(lái)產(chǎn)生距離相對隨機且數量繁多的假目標信號,從而具有更好的干擾效果。多假目標干擾在現代電子戰中應用日益廣泛,當假目標數目很多時(shí),干擾將布滿(mǎn)整個(gè)重復周期,雷達將無(wú)法有效辨別區分真實(shí)目標信號和假目標干擾信號,從而造成大量的虛警或漏報,以達到干擾敵方的效果。
1雷達信號處理系統仿真
文中利用Matlab仿真工具對脈沖多普勒雷達系統的動(dòng)態(tài)工作過(guò)程進(jìn)行了仿真研究,圖1給出了雷達信號處理系統的仿真流程圖。
仿真實(shí)例中,分別采用脈寬為10μs,帶寬為2 MHz的線(xiàn)性調頻信號及13位巴克碼信號為輸入信號進(jìn)行雷達回波信號仿真,假設某脈沖多普勒雷達脈沖重復頻率Tr=16 kHz,多普勒頻率為fd=7 kHz,目標位置為tmobj=20μs.疊加了帶寬與信號帶寬相同的有色噪聲。圖2為線(xiàn)性調頻信號的信號回波波形,以及脈壓處理后的結果。
圖2所示為產(chǎn)生的理想回波信號時(shí)域波形圖,其中有16個(gè)脈沖重復周期,并且展示了對單個(gè)周期理想回波信號進(jìn)行脈沖壓縮后的結果。
2多假目標壓制干擾產(chǎn)生及仿真
2.1假目標的產(chǎn)生
文中主要采用距離欺騙假目標及速度欺騙假目標,下面以線(xiàn)性調頻信號為例,介紹這兩種假目標的產(chǎn)生。
產(chǎn)生距離欺騙假目標的基本思想是:干擾機將截獲到的雷達射頻線(xiàn)性調頻信號,經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)間延遲△t后發(fā)射回去。這種方式每復制一次雷達信號,就可以產(chǎn)生一個(gè)距離假目標。產(chǎn)生速度欺騙假目標基本原理是:根據接收到的雷達信號,同時(shí)轉發(fā)與目標回波多普勒頻率fd不同的若干個(gè)干擾信號頻移,使雷達難以檢測fd并且造成其檢測跟蹤的錯誤。
以圖2中的線(xiàn)性調頻信號為例,雷達發(fā)射線(xiàn)性調頻脈沖信號脈寬10μs,回波信號中真實(shí)目標的位置為tmobj=20μs.真實(shí)目標為動(dòng)目標,其多普勒頻率為fd=7 000 Hz,雷達回波信號疊加了帶寬與信號帶寬相同的有色噪聲,共有16個(gè)脈沖重復周期,脈沖重復頻率Tr=16 kHz,下面產(chǎn)生少量假目標,來(lái)驗證仿真結果是否符合理論推導。
選定假目標的延遲時(shí)間間隔為5μs,產(chǎn)生3個(gè)等間隔延時(shí)的假目標,即其位置分別為25μs,30μs,35μs并且設定其為靜止目標,即fdj=0,將假目標干擾信號與真實(shí)目標回波信號疊加。
由仿真結果可以看到,如圖3在距離維,假目標干擾信號的位置依次比真實(shí)目標延遲5μs,10μs,15μs,符合一開(kāi)始給定的延遲時(shí)間間隔。由圖3所示,3個(gè)假目標的多普勒頻率均為0,即假目標為靜止目標。從仿真看出,產(chǎn)生的假目標干擾信號與真實(shí)目標回波信號,得到的假目標干擾效果與理論相符。
2.2多假目標壓制干擾
如圖3所示,在一般的假目標干擾中,假目標信號是通過(guò)對雷達脈沖進(jìn)行固定的時(shí)延轉發(fā)產(chǎn)生的。由于所產(chǎn)生的干擾位置和參數相對固定,干擾較容易被識別和相關(guān)處理掉。而多假目標干擾是通過(guò)非固定參數距離欺騙及速度欺騙來(lái)產(chǎn)生距離,多普勒頻率參數相對隨機且數量繁多的假目標信號,從而具有更好的干擾效果。以下為對線(xiàn)性調頻信號進(jìn)行多假目標干擾仿真并驗證結果。
信號脈寬為10μs;帶寬為2 MHz;雷達脈沖重復頻率Tr=16 kHz;多普勒頻率為fd=7 kHz;目標位置為tmobj=20μs.圖4所示為無(wú)假目標干擾情況下,線(xiàn)性調頻信號經(jīng)過(guò)雷達信號處理器后MTD的結果圖。
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