一種對抗射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾的雷達信號發(fā)射方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對抗射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾的雷達信號發(fā)射方法，屬于雷達抗干擾技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代雷達已成為信息獲取和精確制導領(lǐng)域中使用最廣泛、地位最重要的裝備，它在廣大作戰(zhàn)地域內(nèi)及時、準確、全面地獲取各目標信息的作用是不可替代的。然而，雷達面臨著日益復雜的電磁環(huán)境，各種干擾給雷達正常發(fā)揮其探測目標的功能帶來嚴峻挑戰(zhàn)。
[0003]目前，雷達面臨著數(shù)字射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)(DRFM)干擾，DRFM用于實現(xiàn)射頻信號存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能。數(shù)字射頻存儲器通過對捕獲接收到雷達信號進行高速采樣、存儲、變換處理和重構(gòu)，實現(xiàn)對雷達信號捕獲和保存的高速性、干擾技術(shù)的多樣性和控制的靈活性。因此DRFM多假目標欺騙干擾是在干擾機在復制雷達信號的基礎(chǔ)上，進行精細調(diào)制并重復發(fā)射，形成多個假目標，因干擾機密集轉(zhuǎn)發(fā)接收到的雷達信號，與雷達信號具有強相關(guān)性。這類干擾不僅消耗大量的雷達信號處理系統(tǒng)資源，而且形成密集假目標，影響雷達的探測與定位。如對存儲的信號加上適當?shù)难訒r和調(diào)制處理(頻移或其它變換)，就能靈活實現(xiàn)各種欺騙干擾技術(shù)。
[0004]知己知彼，百戰(zhàn)不殆。對于雷達電子戰(zhàn)，這句古訓顯得尤為重要。雷達偵察是干擾機進行有效干擾的前提條件。干擾機在偵察到雷達信號之后，需要對雷達信號進行高速采樣、存儲、變換處理和復制等一系列處理。采樣由脈沖上升沿觸發(fā)，由下降沿結(jié)束，完成對一個雷達脈沖信號的識別與采樣。在對雷達信號的采樣過程中，并未對雷達脈沖信號的頻譜和信號形式等其他信息做進一步分析，即不關(guān)系雷達脈沖信號的內(nèi)容。
[0005]因此，雷達可以主動發(fā)射一些擾亂干擾機正常采集雷達信號的欺騙脈沖信號，使得干擾失效或者降低干擾效果。當前雷達采取在雷達正常發(fā)射脈沖前(后)主動發(fā)射虛假欺騙短脈沖信號，實現(xiàn)對干擾機偵察系統(tǒng)的干擾，從而掩護雷達的有效脈沖信號。這種方法，一旦干擾機對雷達的掩護脈沖進行數(shù)字射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)，干擾將完全失效;但如果干擾機拋棄短欺騙脈沖信號，而對有效的雷達脈沖信號進行數(shù)字射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)，雷達將無法識別真假目標，從而無法實現(xiàn)對目標的有效探測。
[0006]本發(fā)明充分利用數(shù)字射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)的工作原理，結(jié)合雷達寬帶信號工作的帶寬優(yōu)勢，雷達發(fā)射寬帶信號，覆蓋干擾機的多個數(shù)字信道化偵察通道，并通過主動對寬頻帶內(nèi)信號波形優(yōu)化設(shè)計，加大干擾機對雷達信號準確識別和干擾難度，造成干擾機僅對部分頻段進行干擾，降低干擾機帶來的不利影響。
[0007]雷達在接收端，先對接收到的雷達回波進行譜分析，判別雷達是否受到數(shù)字射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾，若發(fā)現(xiàn)雷達被干擾，可先在脈壓時對干擾頻段進行剔除，然后利用剩余部分未被干擾的信號進行目標探測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種對抗射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾的雷達信號發(fā)射方法。
[0009]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種對抗射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾的雷達信號發(fā)射方法，包括步驟如下:
步驟一:雷達根據(jù)需要探測目標的距離或精度正常產(chǎn)生發(fā)射寬帶雷達信號；
步驟二:對產(chǎn)生的寬帶雷達信號進行部分頻譜渲染設(shè)計，產(chǎn)生部分頻譜渲染的寬帶雷達信號;具體包括以下步驟:
步驟2a:將正常產(chǎn)生的寬帶雷達信號變換到頻域，進行譜分析；
步驟2b:將寬帶雷達信號的一段頻譜替換為具有一定特征的信號的頻譜，如sine信號的矩形頻譜，其余部分仍為原寬帶雷達信號的頻譜；
步驟2c:將部分頻譜渲染的寬帶雷達信號變換到時域，并從雷達天線發(fā)射出去；
步驟三:雷達接收到回波信號后，先對雷達回波信號的頻譜進行分析，找到雷達事先對頻譜進行渲染的頻段，根據(jù)這一段頻譜的特征，判斷雷達是否受到干擾機的射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾;具體包括以下步驟:
步驟3a:雷達對接收到的回波信號進行譜分析；
步驟3b:觀察被渲染的那段頻譜，如果具有事先所設(shè)定的特征，則判斷雷達當前受到干擾機的射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾，雷達后續(xù)采取步驟4a中的信號處理方法;如果被渲染的那段頻譜不具有事先所設(shè)定的特征，則雷達后續(xù)采取步驟4b中的信號處理；
步驟四:根據(jù)步驟三對被渲染頻段的譜分析結(jié)果，判斷雷達是否受到干擾機的射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾，分別采取相應(yīng)的信號處理方法;具體包括以下步驟:
步驟4a:如果雷達當前受到干擾機的射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾，則由譜分析，得到被干擾的頻率區(qū)間，同時將匹配函數(shù)對應(yīng)的頻率區(qū)間置零，再利用此匹配函數(shù)對雷達收到的信號回波進行脈壓處理，然后將脈壓結(jié)果送至后續(xù)的信號處理中；
步驟4b:如果雷達被渲染的那段頻譜不具有事先設(shè)定的特征，則直接用正常產(chǎn)生發(fā)射所需的寬帶雷達信號的匹配函數(shù)對雷達收到的信號回波進行脈壓處理，然后將脈壓結(jié)果送至后續(xù)的信號處理中；
步驟五:對脈壓結(jié)果進行CFAR檢測數(shù)據(jù)處理之后的航跡送入顯示設(shè)備輸出。
[0010]作為優(yōu)選方案:所述步驟二部分渲染頻段的寬度設(shè)置為小于整個雷達信號帶寬的20%，至少要覆蓋干擾機的偵查系統(tǒng)的2-5個數(shù)字信道化子帶寬度。
[0011]有益效果:本發(fā)明提供的一種對抗射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾的雷達信號發(fā)射方法，通過主動對寬頻帶內(nèi)信號波形優(yōu)化設(shè)計，加大干擾機對雷達信號準確識別和干擾難度，造成干擾機僅對部分頻段進行干擾，降低干擾機帶來的不利影響。本發(fā)明能夠根據(jù)對接收到的雷達回波進行譜分析，判別雷達是否受到數(shù)字射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾，并先在脈壓時對干擾頻段進行剔除，然后利用剩余部分未被干擾的信號進行目標探測。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的流程圖；
圖2為正常產(chǎn)生發(fā)射所需的原始寬帶雷達信號的實部和頻譜圖；
圖3是對圖2部分頻帶進行渲染所產(chǎn)生所需的寬帶雷達信號的實部和頻譜圖； 圖4為原始信號和部分頻帶渲染所產(chǎn)生信號的脈壓圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0014]如圖1所示，一種對抗射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾的雷達信號發(fā)射方法，包括步驟如下: 步驟一:雷達根據(jù)需要探測目標的距離正常產(chǎn)生發(fā)射寬帶雷達信號；
步驟二:對產(chǎn)生的寬帶雷達信號進行部分頻譜渲染設(shè)計，產(chǎn)生部分頻譜渲染的寬帶雷達信號；
步驟三:雷達接收到回波信號后，先對雷達回波信號的頻譜進行分析，找到雷達事先對頻譜進行渲染的頻段，根據(jù)這一段頻譜的特征，判斷雷達是否受到干擾機的射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾；
步驟四:根據(jù)步驟三對被渲染頻段的譜分析結(jié)果，判斷雷達是否受到干擾機的射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾，分別采取相應(yīng)的信號處理方法；
步驟五:對脈壓結(jié)果進行CFAR檢測數(shù)據(jù)處理之后的航跡送入顯示設(shè)備輸出。
[0015]具體操作方法如下:首先產(chǎn)生帶寬為100MHz、脈寬為1us的原始寬帶信號，如圖2所示，所產(chǎn)生的信號波形和原始寬帶信號的信號頻譜。然后將原始寬帶信號頻譜的某一段替換為一矩形的信號的頻譜，圖3給出了一寬度為20MHz頻譜被渲染的寬帶信號及頻譜圖。然后將渲染后的信號變換到時域，并通過天線發(fā)射出去。
[0016]在接收端，對接收到的雷達回波信號進行頻譜分析，得到被干擾的頻率區(qū)間，同時將匹配函數(shù)對應(yīng)的頻率區(qū)間置零，再利用此匹配函數(shù)對回波進行脈壓處理。圖4給出了原始信號和部分頻帶渲染所產(chǎn)生信號的脈壓圖，從圖4中可以看出，對部分頻帶渲染所產(chǎn)生信號的匹配函數(shù)對應(yīng)頻率區(qū)間置零處理比直接用原始信號的匹配函數(shù)進行脈壓處理有1dB左右的信噪比得益，但相較于雷達未收到數(shù)字射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾時進行匹配濾波脈壓時，仍有3dB左右的信噪比損失。也就是說，在受到數(shù)字射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾時，可以犧牲很少的信噪比損失代價去獲得更多的脈壓得益。
[0017]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種對抗射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾的雷達信號發(fā)射方法，其特征在于:包括步驟如下: 步驟一:雷達根據(jù)需要探測目標的距離或精度正常產(chǎn)生發(fā)射寬帶雷達信號； 步驟二:對產(chǎn)生的寬帶雷達信號進行部分頻譜渲染設(shè)計，產(chǎn)生部分頻譜渲染的寬帶雷達信號;具體包括以下步驟: 步驟2a:將正常產(chǎn)生的寬帶雷達信號變換到頻域，進行譜分析； 步驟2b:將寬帶雷達信號的一段頻譜替換為具有一定特征的信號的頻譜，如sine信號的矩形頻譜，其余部分仍為原寬帶雷達信號的頻譜； 步驟2c:將部分頻譜渲染的寬帶雷達信號變換到時域，并從雷達天線發(fā)射出去； 步驟三:雷達接收到回波信號后，先對雷達回波信號的頻譜進行分析，找到雷達事先對頻譜進行渲染的頻段，根據(jù)這一段頻譜的特征，判斷雷達是否受到干擾機的射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾;具體包括以下步驟: 步驟3a:雷達對接收到的回波信號進行譜分析； 步驟3b:觀察被渲染的那段頻譜，如果具有事先所設(shè)定的特征，則判斷雷達當前受到干擾機的射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾，雷達后續(xù)采取步驟4a中的信號處理方法;如果被渲染的那段頻譜不具有事先所設(shè)定的特征，則雷達后續(xù)采取步驟4b中的信號處理； 步驟四:根據(jù)步驟三對被渲染頻段的譜分析結(jié)果，判斷雷達是否受到干擾機的射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾，分別采取相應(yīng)的信號處理方法;具體包括以下步驟: 步驟4a:如果雷達當前受到干擾機的射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾，則由譜分析，得到被干擾的頻率區(qū)間，同時將匹配函數(shù)對應(yīng)的頻率區(qū)間置零，再利用此匹配函數(shù)對雷達收到的信號回波進行脈壓處理，然后將脈壓結(jié)果送至后續(xù)的信號處理中； 步驟4b:如果雷達被渲染的那段頻譜不具有事先設(shè)定的特征，則直接用正常產(chǎn)生發(fā)射所需的寬帶雷達信號的匹配函數(shù)對雷達收到的信號回波進行脈壓處理，然后將脈壓結(jié)果送至后續(xù)的信號處理中； 步驟五:對脈壓結(jié)果進行CFAR檢測數(shù)據(jù)處理之后的航跡送入顯示設(shè)備輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對抗射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾的雷達信號發(fā)射方法，其特征在于:所述步驟二部分渲染頻段的寬度設(shè)置為小于整個雷達信號帶寬的20%，至少要覆蓋干擾機的偵查系統(tǒng)的2-5個數(shù)字信道化子帶寬度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對抗射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾的雷達信號發(fā)射方法，利用數(shù)字射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)的工作原理，結(jié)合雷達寬帶信號工作的帶寬優(yōu)勢，雷達發(fā)射寬帶信號，覆蓋干擾機的多個數(shù)字信道化偵察通道，并通過主動對寬頻帶內(nèi)信號波形優(yōu)化設(shè)計，加大干擾機對雷達信號準確識別和干擾難度，造成干擾機僅對部分頻段進行干擾，降低干擾機帶來的不利影響。雷達在接收端，先對接收到的雷達回波進行譜分析，判別雷達是否受到數(shù)字射頻存儲轉(zhuǎn)發(fā)干擾，若發(fā)現(xiàn)雷達被干擾，可先在脈壓時對干擾頻段進行剔除，然后利用剩余部分未被干擾的信號進行目標探測。
【IPC分類】G01S7/282, G01S7/36
【公開號】CN105572643
【申請?zhí)枴緾N201510970707
【發(fā)明人】麻清華, 蔣德富
【申請人】河海大學
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月22日