相控阵雷达及组网抗有源假目标与虚假航迹方法研究

发布时间：2020-03-21 19:32

【摘要】：从相控阵雷达主瓣进入的有源多假目标干扰是一种典型的精准干扰,严重威胁相控阵雷达目标检测、跟踪与识别能力;通过多干扰机协同产生的虚假航迹干扰作为另一种主瓣精准干扰,进一步影响相控阵雷达及组网对当前战场态势的判断。常规体制维度抗干扰方法通常难以应对此类干扰。如何提升相控阵雷达及组网在主瓣精准干扰背景下的目标探测能力,已成为雷达领域亟需解决的问题之一。本文针对有源多假目标及虚假航迹干扰,分别从信号与信息处理维度进行干扰反对抗方法理论研究、数值仿真等工作,主要内容如下:1)分析了有源多假目标及虚假航迹干扰产生机理与作用机理。重点阐述相控阵雷达及组网易受干扰的薄弱环节,提出了广义干扰函数,分析了有源多假目标干扰作用机理。为反对抗方法研究奠定基础。2)从信号处理维度提出了有源多假目标干扰反对抗方法。实现基于ZAM域间歇采样干扰参数估计,提出了最小方差无畸变失真响应(MVDR)准则下可变参数自适应滤波器,保留目标回波分量的同时在干扰频点形成凹口。另外,提出了一种分数阶Fourier域自适应滤波方法,实现频谱弥散干扰背景下目标分量重构。3)从信号处理维度提出了虚假航迹干扰鉴别方法。剖析了干扰机功率放大器非线性失真产生机理,基于Volterra级数推导了杂散频率分布,利用单帧数据提出了ABORT自适应检测结构下的真/假目标鉴别方法。4)从信息处理维度提出了随机转发多假目标干扰反对抗方法。分析了帧内多假目标空间分布联合稀疏模式差异,提出了基于相位辅助的分布式压缩感知抗干扰方法。联合信息与信号处理提出了相控阵雷达网虚假航迹鉴别方法,提出了基于Dempster组合规则的雷达网多特征、多帧信息融合方法,提高真/假航迹鉴别效能。5)从体制、信号处理与信息处理联合维度提出了转发式虚假航迹剔除方法。阐述了真实目标与转发式干扰在频率分集阵列下信号差异。提出了在MVDR约束下的检测前跟踪方法。引入运动限制,实现航迹不连续假目标的剔除。本文利用数值仿真对上述方法进行了验证,实验结果证明了上述方法能够实现有源多假目标与虚假航迹干扰反对抗。相关研究结果有望提升雷达系统在复杂电磁环境下的目标探测能力。
【图文】：

示意图,假目标干扰,有源,场景

二章相控阵雷达及组网有源多假目标及虚假航迹干扰机理分目标干扰机理分析目标干扰，本质上是一种压制干扰，通过假目标数量掩中提到的，有源多假目标干扰将影响相控阵雷达的目标扰样式可由单部干扰机产生，一种典型的对抗场景如机载体与突防战斗机的拓扑关系，，实战中常见的作战

均匀分布,假目标干扰,脉压,脉冲

信噪比（SNR）为 0dB。假目标个数Jn 在一个 PRI 内布，即( )J JJ J JPr !nn e n 。假设假目标时延设置在该脉冲复幅度和相位均服从均匀分布，平均干信比（JSR）为 6d目标分布区域限制在搜索范围内，并令J 4。目标检测采警概率为610 。以相邻的三个脉冲重复周期为例，全脉冲随压后时域分布经幅度归一化后如图 2-4 所示。图中蓝色实线色虚线表示恒虚警门限。观察图 2-4 可见，干扰在 3 个 P假目标脉压后均大于 CFAR 门限，将产生虚假量测。由于干波功率，CFAR 检测门限被抬高，将有可能降低真实目标表 2-1 雷达信号搜索阶段仿真参数雷达参数名称数值及单位中频频率0f 10MHz脉冲宽度 Tp40μs带宽 Bw5MHz脉冲重复周期 PRI 1ms
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN974

【参考文献】