对LFM-PC雷达的分布式合成欺骗干扰效果分析
发布时间：2021-10-10 06:48
以线性调频脉冲压缩（LFM-PC）雷达为例,研究了3种典型欺骗干扰（直接延迟转发、间歇采样干扰、移频干扰）对雷达测距和测角的影响机理。通过控制干扰机幅度、相位和延迟时间,可对雷达产生相干和非相干的合成欺骗干扰效果。信号级仿真表明,通过控制时延和频率,可在距离维产生大量假目标,形成距离欺骗效果;通过控制幅度和相位时延可在角度维形成多点源干扰,形成角度欺骗效果,这是分布式集群干扰的独特优势。3种干扰样式中,直接转发干扰和移频干扰更容易形成角度欺骗效果;间歇采样由于固有的间歇性,在距离维较容易形成欺骗干扰,而角度维的干扰效果稍差一些。
【文章来源】：太赫兹科学与电子信息学报. 2020,18(01)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
场景示意图
的叠加信号中在距离维能产生欺骗性的多个假目标，且布满整个重复周期，雷达将无法有效区分真实目标信号和假目标干扰信号，从而造成大量的虚警或漏报，以达到干扰敌方的效果；而在改变相位和幅度的干扰信号中只产生了幅度的改变。对比分布式干扰机与单一干扰机可以看出，其产生的信号功率在幅度改变时优于前者；在相位改变时则劣于前者。分布式干扰的优点还在于对雷达测角的影响，尤其在相同距离环上，如果有多个不同方向的入射信号将会对雷达形成多点源角度干扰，需要通过相干视频仿真，分析各种干扰对雷达测角的影响。图4为50次蒙特卡洛仿真中，直接转发干扰情况下的4种脉压后信号通过恒虚警处理，再进行和差测角，得到的角度偏差。图中横坐标为超过恒虚警门限的点数；真实目标的角度为0，纵坐标即为偏差的角度。图中4幅图代表的情景与图2相同。表1为以上4种脉压后信号通过恒虚警处理，再进行和差测角后得到的平均角度偏差。由图4可见，单一干扰机经过和差测角后产生的角度偏差很小，这是因为门限选择不同，在恒虚警处理后真实目标的角度泄露出来了。分布式合成干扰产生的虚假角目标较单一干扰机的角度偏差更大，即欺骗性更强。幅度和相位的改变虽不能在距离维上产生虚假目标，但在角度维上却有较大的欺骗性效果。时延的改变情况则和单一干扰机类似，是真实目标角度。Fig.1Sketchmapofthescene图1场景示意图R=10kmjammerjammerjammertarget60kmFig.4Angulardeviationsunderdirectrepeaterjamming图4直接转发干扰下的角度偏差simulationpoints(a)(b)(c)(d)1.51.00.550deviation/(°)0simulationpoints1.51.00.550deviation/(°)0simulationpoints
婊?植?100个功率为1W的干扰机对LFM-PC雷达进行干扰，场景如图1所示。将100个干扰机相叠加产生的转发干扰信号与1个功率为100W干扰机产生的转发干扰信号进行比较。雷达参数设置为：雷达信号带宽为10MHz，脉冲宽度为50μs，待检测目标与雷达相距60km，采样频率为40MHz。3种主要参数的变化设置为：a)幅度A变化时服从(0,15)之间的均匀分布，不变时为1；b)时延τ变化时服从(10μs,10μs)之间的均匀分布，不变时为0；c)相位变化时服从(0,2π)之间的均匀分布，不变时为0。当改变其中一个参数时，保持其余2个参数不变。图2分别是单一干扰机与分布式直接转发干扰参数变化情况进行比较的距离向波形，图3为图2中各种情况脉压后的结果。图2和图3中(a)为单一干扰机的情况，(b)为分布式干扰机改变幅度的情况，(c)为分布式干扰机改变时延的情况，(d)为分布式干扰机改变相位的情况。由图2和图3对比可知，分布式直接转发干扰仅在改变时延的叠加信号中在距离维能产生欺骗性的多个假目标，且布满整个重复周期，雷达将无法有效区分真实目标信号和假目标干扰信号，从而造成大量的虚警或漏报，以达到干扰敌方的效果；而在改变相位和幅度的干扰信号中只产生了幅度的改变。对比分布式干扰机与单一干扰机可以看出，其产生的信号功率在幅度改变时优于前者；在相位改变时则劣于前者。分布式干扰的优点还在于对雷达测角的影响，尤其在相同距离环上，如果有多个不同方向的入射信号将会对雷达形成多点源角度干扰，需要通过相干视频仿真，分析各种干扰对雷达测角的影响。图4为50次蒙特卡洛仿真中，直接转发干扰情况下的4种脉压后信号通过恒虚警处理，再进行和差测角，得到的角度偏差。图中横坐标为超过恒虚警门限的点数；真实目?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于信息论的脉冲压缩雷达DRFM干扰检测技术[J]. 曹兰英,罗美方,吴健. 太赫兹科学与电子信息学报. 2018(03)
[2]间歇采样转发干扰参数分析[J]. 邬诚,陈新年. 电子信息对抗技术. 2014(05)
[3]LFM脉冲压缩雷达的随机移频多假目标干扰技术研究[J]. 张克舟,李青山,张恒,于卫刚. 电光与控制. 2014(08)
[4]间歇采样转发假目标的相位特性及其在角度欺骗干扰中的应用[J]. 冯德军,徐乐涛,王雪松. 国防科技大学学报. 2014(03)
[5]分布式干扰机对联合战术信息分配系统干扰应用[J]. 申振,康健,周长征. 太赫兹科学与电子信息学报. 2013(02)
[6]对LFM脉冲压缩雷达的干扰研究与仿真分析[J]. 张汉伟,徐才宏. 舰船电子对抗. 2010(06)
[7]分布式干扰机对组网雷达的无源定位[J]. 解凯,陈永光,李修和,沈阳. 电子学报. 2008(06)
[8]分布式压制性干扰下的双基地雷达探测能力研究[J]. 王勇刚,李修和,沈阳. 电子信息对抗技术. 2007(04)
[9]分布式电子干扰系统干扰效能分析与仿真[J]. 蔡小勇,蒋兴舟,贾兴江,王建武. 海军工程大学学报. 2006(03)
[10]“狼群”干扰对单、双基地雷达的干扰分析[J]. 王国宏,王捷,倪保航. 海军航空工程学院学报. 2005 (03)
本文编号：3427867
【文章来源】：太赫兹科学与电子信息学报. 2020,18(01)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
场景示意图
的叠加信号中在距离维能产生欺骗性的多个假目标，且布满整个重复周期，雷达将无法有效区分真实目标信号和假目标干扰信号，从而造成大量的虚警或漏报，以达到干扰敌方的效果；而在改变相位和幅度的干扰信号中只产生了幅度的改变。对比分布式干扰机与单一干扰机可以看出，其产生的信号功率在幅度改变时优于前者；在相位改变时则劣于前者。分布式干扰的优点还在于对雷达测角的影响，尤其在相同距离环上，如果有多个不同方向的入射信号将会对雷达形成多点源角度干扰，需要通过相干视频仿真，分析各种干扰对雷达测角的影响。图4为50次蒙特卡洛仿真中，直接转发干扰情况下的4种脉压后信号通过恒虚警处理，再进行和差测角，得到的角度偏差。图中横坐标为超过恒虚警门限的点数；真实目标的角度为0，纵坐标即为偏差的角度。图中4幅图代表的情景与图2相同。表1为以上4种脉压后信号通过恒虚警处理，再进行和差测角后得到的平均角度偏差。由图4可见，单一干扰机经过和差测角后产生的角度偏差很小，这是因为门限选择不同，在恒虚警处理后真实目标的角度泄露出来了。分布式合成干扰产生的虚假角目标较单一干扰机的角度偏差更大，即欺骗性更强。幅度和相位的改变虽不能在距离维上产生虚假目标，但在角度维上却有较大的欺骗性效果。时延的改变情况则和单一干扰机类似，是真实目标角度。Fig.1Sketchmapofthescene图1场景示意图R=10kmjammerjammerjammertarget60kmFig.4Angulardeviationsunderdirectrepeaterjamming图4直接转发干扰下的角度偏差simulationpoints(a)(b)(c)(d)1.51.00.550deviation/(°)0simulationpoints1.51.00.550deviation/(°)0simulationpoints
婊?植?100个功率为1W的干扰机对LFM-PC雷达进行干扰，场景如图1所示。将100个干扰机相叠加产生的转发干扰信号与1个功率为100W干扰机产生的转发干扰信号进行比较。雷达参数设置为：雷达信号带宽为10MHz，脉冲宽度为50μs，待检测目标与雷达相距60km，采样频率为40MHz。3种主要参数的变化设置为：a)幅度A变化时服从(0,15)之间的均匀分布，不变时为1；b)时延τ变化时服从(10μs,10μs)之间的均匀分布，不变时为0；c)相位变化时服从(0,2π)之间的均匀分布，不变时为0。当改变其中一个参数时，保持其余2个参数不变。图2分别是单一干扰机与分布式直接转发干扰参数变化情况进行比较的距离向波形，图3为图2中各种情况脉压后的结果。图2和图3中(a)为单一干扰机的情况，(b)为分布式干扰机改变幅度的情况，(c)为分布式干扰机改变时延的情况，(d)为分布式干扰机改变相位的情况。由图2和图3对比可知，分布式直接转发干扰仅在改变时延的叠加信号中在距离维能产生欺骗性的多个假目标，且布满整个重复周期，雷达将无法有效区分真实目标信号和假目标干扰信号，从而造成大量的虚警或漏报，以达到干扰敌方的效果；而在改变相位和幅度的干扰信号中只产生了幅度的改变。对比分布式干扰机与单一干扰机可以看出，其产生的信号功率在幅度改变时优于前者；在相位改变时则劣于前者。分布式干扰的优点还在于对雷达测角的影响，尤其在相同距离环上，如果有多个不同方向的入射信号将会对雷达形成多点源角度干扰，需要通过相干视频仿真，分析各种干扰对雷达测角的影响。图4为50次蒙特卡洛仿真中，直接转发干扰情况下的4种脉压后信号通过恒虚警处理，再进行和差测角，得到的角度偏差。图中横坐标为超过恒虚警门限的点数；真实目?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于信息论的脉冲压缩雷达DRFM干扰检测技术[J]. 曹兰英,罗美方,吴健. 太赫兹科学与电子信息学报. 2018(03)
[2]间歇采样转发干扰参数分析[J]. 邬诚,陈新年. 电子信息对抗技术. 2014(05)
[3]LFM脉冲压缩雷达的随机移频多假目标干扰技术研究[J]. 张克舟,李青山,张恒,于卫刚. 电光与控制. 2014(08)
[4]间歇采样转发假目标的相位特性及其在角度欺骗干扰中的应用[J]. 冯德军,徐乐涛,王雪松. 国防科技大学学报. 2014(03)
[5]分布式干扰机对联合战术信息分配系统干扰应用[J]. 申振,康健,周长征. 太赫兹科学与电子信息学报. 2013(02)
[6]对LFM脉冲压缩雷达的干扰研究与仿真分析[J]. 张汉伟,徐才宏. 舰船电子对抗. 2010(06)
[7]分布式干扰机对组网雷达的无源定位[J]. 解凯,陈永光,李修和,沈阳. 电子学报. 2008(06)
[8]分布式压制性干扰下的双基地雷达探测能力研究[J]. 王勇刚,李修和,沈阳. 电子信息对抗技术. 2007(04)
[9]分布式电子干扰系统干扰效能分析与仿真[J]. 蔡小勇,蒋兴舟,贾兴江,王建武. 海军工程大学学报. 2006(03)
[10]“狼群”干扰对单、双基地雷达的干扰分析[J]. 王国宏,王捷,倪保航. 海军航空工程学院学报. 2005 (03)
本文编号：3427867
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