弹载合成孔径雷达干扰技术研究

发布时间：2017-09-25 01:46

  本文关键词：弹载合成孔径雷达干扰技术研究

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【摘要】：面对日益复杂的电磁环境,为了提高攻击武器的打击效果,弹道导弹、反舰导弹等逐渐采用合成孔径雷达(SAR)精确制导导引头,通过场景匹配、目标检测与识别等手段提高弹道误差修正精度、目标检测概率与识别精度。针对弹载SAR精确制导导引头,为了提高海战场舰船目标规避导弹打击能力、提高复杂战场环境下的生存能力,本文对弹载SAR电子对抗技术做了深入研究。首先,根据弹载SAR的应用模式,分析并提取了实施压制干扰与欺骗干扰所需参数,研究了参数估计误差对干扰效果的影响;然后,重点讨论了几种脉冲式弹载SAR相干压制干扰与假目标、大场景欺骗干扰方法;最后,对线性调频连续波(LFMCW)体制下的弹载SAR压制干扰与欺骗干扰方法做了研究。本文的主要研究成果如下:1)针对产生干扰信号的引导参数存在估计误差的问题,分析了噪声压制干扰信号的SAR二维脉冲压缩处理增益,阐述了产生噪声压制干扰信号所需的干扰机到弹载SAR的瞬时斜距、弹载SAR发射信号功率、弹载SAR系统参数等引导参数,研究了瞬时斜距误差、发射信号功率误差、SAR系统参数误差以及干扰方式对压制干扰信号干信比的影响;分析并明确了产生假目标欺骗干扰信号所需的弹载SAR位置参数、速度参数以及信号参数,研究了参数误差对假目标成像位置、幅度及分辨率的影响,解决了对弹载SAR实施干扰所需引导参数精度要求的问题。2)针对射频噪声压制干扰脉冲压缩增益较低、干扰机发射信号功率较高的问题,分析了乘性、卷积相干噪声的脉冲压缩输出,阐述了相干噪声干扰可以提高脉冲压缩增益的原理,提出了弹载SAR二维相干噪声压制干扰,提高了压制干扰信号的脉冲压缩增益,实现了面状噪声压制干扰;基于海杂波时间相关性特征,阐述了几种模拟海杂波的数学模型,通过对截获信号进行相干幅度调制,提出了弹载SAR海杂波区域调制压制干扰,实现了对弹载SAR的面状海杂波压制干扰;基于脉冲压缩失配而展宽峰值效应,通过改变截获信号的调频斜率与多普勒频率,提出了弹载SAR二维脉冲压缩失配压制干扰,提高了压制干扰信号的脉冲压缩增益,降低了干扰机的发射信号功率。3)针对产生欺骗干扰信号计算量较大的问题,分析了干扰机、假目标的多普勒频率,根据假目标与干扰机间的多普勒频率相位关系,提出了假目标多普勒频率相位调制弹载SAR欺骗干扰,降低了产生欺骗干扰信号的计算量;利用运动干扰机对方位向的多普勒频率调制,通过对弹载SAR信号调制适当的线性调频(LFM)信号,提出了运动舰船假目标欺骗干扰,降低了生成欺骗干扰信号的计算量,提高了干扰信号产生的实时性。4)针对舰船目标散射特征明显、易被检测与识别的问题,利用几何绕射后向散射系数模型产生的虚假舰船弱散射点SAR图像增强模板、周围环境SAR图像增强模板,提出了弹载SAR多假目标欺骗干扰、大场景欺骗干扰,改变了舰船弱散射点与目标周围环境的SAR图像特征,从而降低了舰船目标易被识别的概率。5)针对产生弹载LFMCW SAR干扰信号数据处理量大的问题,利用类似解线调处理的方法降低信号的处理带宽,提出了类解线调干扰信号生产、反解线调带宽恢复的弹载LFMCW SAR欺骗干扰方法,降低了干扰机模数转换率以及后续干扰信号数据处理量,提高了弹载LFMCW SAR干扰信号产生的实时性。
【关键词】：弹载SAR 参数误差影响 相干干扰 欺骗干扰 线性调频连续波
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN974
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 主要缩略词对照表13-14
• 第一章 绪论14-24
• 1.1 引言14
• 1.2 课题研究背景及意义14-16
• 1.3 弹载SAR及干扰技术国内外研究现状16-22
• 1.3.1 弹载SAR现状及存在问题16-19
• 1.3.2 弹载SAR干扰技术发展现状19-21
• 1.3.3 弹载SAR易受干扰薄弱环节分析21-22
• 1.4 本文的主要研究内容与结构安排22-24
• 第二章 参数误差对弹载SAR干扰的影响24-49
• 2.1 引言24
• 2.2 参数误差对弹载SAR压制干扰的影响24-34
• 2.2.1 弹载SAR二维脉冲压缩处理增益分析25-26
• 2.2.2 噪声压制干扰引导参数误差分析26-31
• 2.2.3 仿真分析31-33
• 2.2.4 结论33-34
• 2.3 参数估计误差对弹载SAR欺骗干扰的影响34-48
• 2.3.1 欺骗干扰信号调制参数分析34-36
• 2.3.2 弹载SAR平台参数误差的影响36-41
• 2.3.3 弹载SAR载频误差对欺骗干扰的影响41
• 2.3.4 仿真分析41-48
• 2.3.5 结论48
• 2.4 小结48-49
• 第三章 脉冲式弹载SAR相干压制干扰49-74
• 3.1 引言49
• 3.2 相干噪声压制干扰49-54
• 3.2.1 相干乘性噪声压制干扰49-51
• 3.2.2 相干卷积噪声压制干扰51-54
• 3.2.3 结论54
• 3.3 海杂波相关幅度调制压制干扰54-66
• 3.3.1 海杂波模型分析54-62
• 3.3.2 干扰信号产生原理62-64
• 3.3.3 仿真分析64-65
• 3.3.4 干扰效果评估65-66
• 3.3.5 结论66
• 3.4 脉冲式弹载SAR二维脉冲压缩失配压制干扰66-73
• 3.4.1 二维脉压失配压制干扰原理与分析66-70
• 3.4.2 仿真分析70-72
• 3.4.3 结论72-73
• 3.5 本章小结73-74
• 第四章 脉冲式弹载SAR欺骗干扰74-103
• 4.1 引言74
• 4.2 弹载SAR相位域多普勒频率调制假目标欺骗干扰74-85
• 4.2.1 弹载SAR多普勒频率分析75
• 4.2.2 干扰信号产生原理75-81
• 4.2.3 干扰信号产生流程分析81-82
• 4.2.4 计算量对比分析82-83
• 4.2.5 仿真分析83-85
• 4.2.6 结论85
• 4.3 基于几何绕射模型的假目标欺骗干扰85-95
• 4.3.1 基于几何绕射模型的弹载SAR后向散射系数模板85-87
• 4.3.2 弹载SAR欺骗干扰算法87-92
• 4.3.3 仿真分析92-94
• 4.3.4 结论94-95
• 4.4 干扰机运动频率调制假目标欺骗干扰95-102
• 4.4.1 二维调制干扰原理与分析95-99
• 4.4.2 仿真分析99-101
• 4.4.3 结论101-102
• 4.5 本章小结102-103
• 第五章 线性调频连续波弹载SAR干扰103-124
• 5.1 引言103
• 5.2 弹载LFMCW SAR调频调相压制干扰103-111
• 5.2.1 调频调相压制干扰原理与分析103-108
• 5.2.2 仿真分析108-111
• 5.2.3 结论111
• 5.3 弹载LFMCW SAR类解线调欺骗干扰111-123
• 5.3.1 类解线调欺骗干扰原理与分析112-113
• 5.3.2 参数误差对欺骗干扰的影响分析113-115
• 5.3.3 仿真分析115-122
• 5.3.4 结论122-123
• 5.4 本章小结123-124
• 第六章 结论124-128
• 6.1 本文的主要工作及其意义124-126
• 6.2 下一步的主要工作126-128
• 致谢128-129
• 参考文献129-139
• 攻博期间取得的研究成果139-141

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本文编号：914691