基于速度拖引的靈巧干擾噪聲信號設計方法
【專利摘要】基于速度拖引的靈巧干擾噪聲信號設計方法，本發(fā)明涉及靈巧干擾噪聲信號設計方法。本發(fā)明是要解決假目標航跡不相關時易被雷達抗干擾對消，無法起到壓制式干擾的作用以及對回波旁瓣對消等抗干擾措施的效果欠佳的問題而提出的基于速度拖引的靈巧干擾噪聲信號設計方法。該方法是通過步驟一、計算時間延遲τ；步驟二、計算目標的二次散射返回到雷達天線的多普勒頻移fd；步驟三、計算經(jīng)過目標的二次散射返回到雷達天線t時刻目標回波信號的幅度值At；步驟四、計算目標回波信號sr(t)步驟五、增加了多普勒頻移fd的偏移量等步驟實現(xiàn)的。本發(fā)明應用于靈巧干擾噪聲信號設計領域。
【專利說明】
基于速度拖引的靈巧干擾噪聲信號設計方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及靈巧干擾噪聲信號設計方法，特別涉及基于速度拖引的靈巧干擾噪聲 信號設計方法。
【背景技術】
[0002] 假設雷達發(fā)射信號為線性調(diào)頻信號s(t)，其表達式為：
(1)
[0004] 其中，fQ為載頻，y為調(diào)頻斜率。假設目標為點目標，散射截面積為〇,目標距離為R， 則目標的響應函數(shù)為：
[0005] h(t) =〇5(t_TR) (2)
[0006] 其中，tr = R/ (2c)，c為光速，則目標回波為：
[0007] .s- (i)^s(/)?h(l) (，）
[0008] 設信號處理機的脈沖壓縮系數(shù)為經(jīng)過匹配濾波后，得到脈壓后目標回波 表達式如下：
[0009] .s..w.(/) = .v: (―(/)二.、.：(一/)?.s.(/)?/7(〇 (4)
[0010] 令h(t)的頻譜為H(f)，s(t)的頻譜為S(f)，則匹配濾波之后結(jié)果的頻譜為：
[0011] Spc(f)=H(f)|S(f)|2 (5)
[0012] 其時域表達式可以寫作：
[0013] ~.(，)=F1 (心(/)) = 1 (|*S'(/)f) ? 沖） （6)
[0014] 其中rkSpJf))為線性調(diào)頻信號的點擴展函數(shù)。若將線性調(diào)頻信號的頻譜S(f)近 似看成矩形函數(shù)，那么點擴展函數(shù)為Sine函數(shù)，由此可見目標回波脈沖壓縮輸出結(jié)果決定 于目標響應函數(shù)。
[0015] 由以上推導可知，任意函數(shù)同線性調(diào)頻信號相卷積，其脈沖壓縮輸出信號為該函 數(shù)與點擴展函數(shù)的卷積，亦即可獲得脈沖壓縮處理增益。
[0016] (1)脈沖卷積干擾
[0017] 根據(jù)視頻信號采用的不同形式可以產(chǎn)生不同形式的干擾波形。假設h(t)為k個幅 度不同時延不同的沖擊脈沖組成的脈沖串，則h(t)可以表示為：
[0018] /?(〇 =之""外'_乂） （7) 7-1
[0019] 其中山為各脈沖幅度為各脈沖時延。干擾機將截獲的雷達發(fā)射的線性調(diào)頻信號 分別移位至k個沖擊脈沖的位置，卷積結(jié)果就相當于將k個時延不同，幅度不同的雷達信號 進行疊加。每個線性調(diào)頻信號的與雷達回波信號有著相同的時頻特性，因此可以獲得相同 的脈沖壓縮增益。這種情況與多散射點構(gòu)成的目標產(chǎn)生距離像的機理相同，即在真實目標 之后產(chǎn)生了多個假的點目標。
[0020] 由上可知脈沖卷積干擾可以很好地起到欺騙干擾的效果，但是假目標數(shù)量太少， 無法起到壓制式干擾的作用。
[0021] 電子對抗與反對抗技術是現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭的重要組成部分，貫穿于整個戰(zhàn)爭的始 終，對戰(zhàn)爭的勝負起關鍵性作用。雷達系統(tǒng)是電子對抗與反對抗的核心對象，因此，開展雷 達系統(tǒng)干擾技術研究是當前國內(nèi)外極為重視的課題研究方向之一。
[0022]近年來，隨著數(shù)字射頻存儲(DRFM)技術的逐漸成熟和廣泛運用，兼有欺騙干擾和 噪聲壓制干擾的特點的靈巧噪聲干擾逐步成為了引人注目的新型干擾。該型干擾運用視頻 噪聲對截獲的雷達發(fā)射信號進行時域上的調(diào)制，產(chǎn)生在時域和頻域上與真正的目標回波重 疊并且覆蓋目標回波的信號波形，信號能量利用率高，但對回波旁瓣對消等抗干擾措施的 效果欠佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023] 本發(fā)明的目的是為了解決假目標航跡不相關時易被雷達抗干擾對消，無法起到壓 制式干擾的作用以及對回波旁瓣對消等抗干擾措施的效果欠佳的問題而提出的基于速度 拖引的靈巧干擾噪聲信號設計方法。
[0024] 上述的發(fā)明目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
[0025] 步驟一、計算雷達發(fā)射的電磁信號照射到目標后，經(jīng)過目標的二次散射返回到雷 達天線的時間延遲
[0026] 步驟二、計算雷達發(fā)射的電磁信號照射到目標后，經(jīng)過目標的二次散射返回到雷 達天線的多普勒頻移fd;
[0027]步驟三、計算雷達發(fā)射的電磁信號照射到目標后，經(jīng)過目標的二次散射返回到雷 達天線t時刻目標回波信號的幅度值At;
[0028]步驟四、假設雷達發(fā)射信號為St(t)，則目標回波信號sr(t)的表達式為：
(n)
[0030] 式中，e為自然對數(shù);j為中間變量;G為雷達天線的接收增益，y為雷達天線的接收 效率;Rt為t時刻目標與雷達之間的徑向距離;A是雷達的工作波長；
[0031] 步驟五、速度拖引；根據(jù)雷達回波信號Sr(t)，速度拖引干擾信號相比目標回波信 號增加了多普勒頻移fd的偏移量，SP :
[0032] sr(t)=Atexp[ j'（ 0c+0d+A ? )(t_2Rt/c)] (14)
[0033] 式中，At為t時刻目標回波的幅度值；co。為雷達發(fā)射信號頻率；(^為目標相對雷達 徑向運動所產(chǎn)生的多普勒頻率；A ?為拖引信號相對于真實運動目標的頻率偏差，是干擾 信號拖引速度在雷達觀測徑向投影對應的多普勒頻率;Rt是t時刻目標與雷達之間的徑向 距離;c是光速，即電磁波傳播速度;?)為虛數(shù)符號；
[0034] 公式（14)中A ?對應的速度波門拖引干擾信號多普勒頻移f/的變化過程表示 為： (15) 0義叫(停拖期） _5] = jx + v, 〇-，】）/丨 拖引期） 、干擾欠閉 l2 <t<Tj (Xl^jltlJ)
[0036]式中，Vf為干擾信號拖引速度在雷達觀測徑向投影對應的多普勒頻率變化率，單 位Hz/swKt-tO為干擾信號拖引速度在雷達觀測徑向投影對應的多普勒頻率，其中Vf< 2a/A; a為雷達跟蹤目標的最大加速度;tl為雷達速度跟蹤電路的捕獲時間，一般為0.5s~ 2s;Tj為基于速度拖引的靈巧干擾噪聲信號仿真時間；t 2為速度拖引干擾欺騙結(jié)束時刻。 [0037]發(fā)明效果
[0038]本發(fā)明從基于卷積調(diào)制的雷達靈巧噪聲干擾信號出發(fā)，結(jié)合目標回波信號航跡相 關技術，設計了一種將速度拖引欺騙和卷積調(diào)制靈巧噪聲相結(jié)合的干擾波形，以增強兼具 欺騙和噪聲壓制干擾的靈巧噪聲干擾效果，并對該信號形式的干擾效果等進行了仿真驗 證。
[0039]本發(fā)明的目的在于提供了一種真實復雜環(huán)境下靈巧干擾噪聲信號波設計，其形式 結(jié)構(gòu)簡單易于實現(xiàn)且有很強的實際應用潛質(zhì)，增強了兼具欺騙和噪聲壓制干擾的靈巧噪聲 干擾效果。本發(fā)明的目的在于提供新的靈巧噪聲信號波設計方法，提高實際電子對抗中的 對抗能力。針對旁瓣對消和旁瓣消隱技術等靈巧噪聲抗干擾技術，在分析卷積調(diào)制靈巧干 擾噪聲信號的工作機理基礎上，引入速度拖引欺騙，提出了基于速度拖引的靈巧干擾噪聲 信號波形設計；
[0040] 作為本發(fā)明的一個創(chuàng)新，通過把速度跟蹤波門從真實目標的多普勒頻率上拖開， 使得雷達丟失目標多普勒頻率而無法進行正確跟蹤，即：
[0041] sr(t)=Atexp[ j( 0c+0d+A ? )(t_2Rt/c)]
[0042] 式中，A co為拖引信號相對于真實目標的頻率偏差。速度波門拖引干擾信號多普 勒頻率的變化過程表示為： ' fa Of q (停拖期）
[0043] f^{t) = < fd+vT(r-t^) (拖引期） 、千擾關閉 〔S (關閉期）
[0044] 式中，fd為真實回波信號的多普勒頻率，Vf(Hz/s)為干擾信號拖引速度，其值不大 于雷達跟蹤目標的最大加速度，即 Vf彡2a/A。
[0045] 本發(fā)明的目的是通過新的更加實用的信號波設計來提高破壞或阻礙雷達對目標 的頻率探測的能力，提尚生存能力。實現(xiàn)方法為：
[0046]要有效干擾雷達對目標的捕獲跟蹤能力，就必須充分利用雷達設備的工作特點， 從能量、距離、速度及角度多個方面對雷達跟蹤系統(tǒng)實施干擾。因此構(gòu)建的有效噪聲信號必 須具有以下兩個特點：
[0047] 1)具有高密度假目標，能掩蓋真實目標的回波；
[0048] 2)噪聲信號中的假目標回波不僅要求與真實目標回波具有相同的脈內(nèi)調(diào)制特征， 而且假目標回波的航跡必須相關，以對抗旁瓣相消等抗干擾措施。
[0049] 基于以上特點，本發(fā)明中假目標回波的航跡相關通過目標飛行器再入運動方程組 實現(xiàn)速度關聯(lián)。
[0050] 本發(fā)明相比原來不加速度拖引時的情況，在欺騙加壓制方面有了不錯的提升，因 不同情況下反應情況不同，但綜合來看，能力提升范圍在30%-60%如圖3和圖4。
[0051]本發(fā)明針對靈巧干擾噪聲抗旁瓣相消效果欠佳的實際，結(jié)合目標回波航跡相關技 術，設計了一種將速度拖引欺騙和卷積調(diào)制靈巧噪聲相結(jié)合的新型干擾信號形式，以增強 兼具欺騙和噪聲壓制干擾的靈巧噪聲干擾效果。本發(fā)明的優(yōu)點在于該波形設計破壞雷達測 距系統(tǒng)跟蹤回路的穩(wěn)定性，增強了干擾信號的欺騙與壓制效果，使得常用的回波旁瓣對消 處理、回波最大信號MTD、MTD-CFAR等抗干擾措施失效。本發(fā)明通過仿真分析表明：基于速度 拖引的靈巧噪聲干擾信號形式達到了設計效果，具有工程應用價值。
[0052]本發(fā)明的主要優(yōu)點體現(xiàn)在：可以實現(xiàn)破壞雷達測距系統(tǒng)跟蹤回路的穩(wěn)定性，增強 了干擾信號的欺騙與壓制效果，使得常用的回波旁瓣對消處理、回波最大信號MTD、MTD-CFAR等抗干擾措施失效，提高了實用性。如圖5 (a)、圖5 (b)、圖6和圖7。
[0053]本發(fā)明采用靈巧噪聲干擾方法考慮到視頻噪聲信號可以看作很多幅度為隨機的 沖擊脈沖串，因此將沖擊脈沖串改作視頻噪聲信號，并與線性調(diào)頻信號卷積，則產(chǎn)生的干擾 就相當于很多幅度隨機時延密集的線性調(diào)頻信號之和。
[0054]設視頻噪聲為n(t)，視頻噪聲與雷達信號卷積產(chǎn)生的干擾回波為：
[0055] J, (l)^s(i)?n(l) (8)
[0056]匹配濾波的結(jié)果為：
[0057] 1(,//；.(/)) = ^，(|^(/)r)??(0 (Q)
[0058] 從時域上來看，如此調(diào)制形成的干擾波形經(jīng)過脈沖壓縮的結(jié)果便決定于與之相卷 積的視頻噪聲。而且干擾信號在脈沖壓縮之后可以得到部分或全部增益，產(chǎn)生密集假目標， 同時兼顧欺騙和壓制式干擾的效果。從頻域上分析，時域卷積相當于頻域相乘，線性調(diào)頻信 號可以看作通帶是[f Q-B/2，fQ-B/2]的帶通濾波器，因此產(chǎn)生卷積調(diào)制干擾時，在沒有進行 頻率對準的情況下就可以覆蓋目標回波的頻域，干擾就可以全部進入接收機，大幅提高干 擾利用率。
【附圖說明】
[0059]圖1(a)為實施例提出的混合調(diào)制信號（13位巴克碼+線性調(diào)頻)雷達發(fā)射信號波形 圖；
[0060] 圖1(b)為實施例提出的碼內(nèi)信號頻譜雷達發(fā)射信號波形圖；
[0061] 圖2為實施例提出的理想雷達回波脈沖壓縮處理結(jié)果；
[0062]圖3為實施例提出的3個假目標的回波信號(時域）；
[0063]圖4為實施例提出的3個假目標的回波信號(頻域）；
[0064] 圖5(a)為實施例提出的3個目標回波旁瓣對消處理結(jié)果實部示意圖；
[0065] 圖5(b)為實施例提出的3個目標回波旁瓣對消處理結(jié)果虛部示意圖；
[0066]圖6為實施例提出的3個目標回波最大信號MTD處理結(jié)果；
[0067] 圖7為實施例提出的3個目標回波MTD-CFAR處理結(jié)果(采用恒虛警處理結(jié)果）；
[0068] 圖8為實施例提出的基于速度拖引的靈巧噪聲信號產(chǎn)生框圖。
【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0069] 一:本實施方式的基于速度拖引的靈巧干擾噪聲信號設計方法，具 體是按照以下步驟制備的：
[0070] 步驟一、干擾回波模擬雷達發(fā)射的電磁信號照射到目標后，經(jīng)過目標的二次散射 返回到雷達天線;此時，目標的回波信號與雷達的發(fā)射信號相比較，在時間、頻率以及幅度 三個方面發(fā)生明顯的變化;計算雷達發(fā)射的電磁信號照射到目標后，經(jīng)過目標的二次散射 返回到雷達天線的時間延遲T;該時間延遲的大小反映了目標相對于雷達的徑向距離；
[0071] 步驟二、計算雷達發(fā)射的電磁信號照射到目標后，經(jīng)過目標的二次散射返回到雷 達天線的多普勒頻移fd;
[0072]步驟三、計算雷達發(fā)射的電磁信號照射到目標后，經(jīng)過目標的二次散射返回到雷 達天線t時刻目標回波信號的幅度值At;
[0073]步驟四、基于步驟一、二和三，假設雷達發(fā)射信號為st(t)，則目標回波信號sr(t)的 表達式為：
[0075]式中，e為自然對數(shù);j為中間變量;G為雷達天線的接收增益，y為雷達天線的接收 效率;Rt為t時刻目標與雷達之間的徑向距離;A是雷達的工作波長；
[0076] 步驟五、速度拖引；速度拖引干擾的目的就是破壞或阻礙雷達對目標的頻率探測， 通過把速度跟蹤波門從真實目標的多普勒頻率上拖開，使得雷達丟失目標多普勒頻率而無 法進行正確跟蹤;根據(jù)雷達回波信號s r(t)，速度拖引干擾信號相比目標回波信號增加了多 普勒頻移fd的偏移量，SP:
[0077] sr(t)=Atexp[ j'（ 0c+0d+A ? )(t_2Rt/c)] (14)
[0078] 式中，At為t時刻目標回波的幅度值；co。為雷達發(fā)射信號頻率；(^為目標相對雷達 徑向運動所產(chǎn)生的多普勒頻率；A ?為拖引信號相對于真實運動目標的頻率偏差，是干擾 信號拖引速度在雷達觀測徑向投影對應的多普勒頻率;Rt是t時刻目標與雷達之間的徑向 距離;c是光速，即電磁波傳播速度;?)為虛數(shù)符號；
[0079] 公式（14)中A ?對應的速度波門拖引干擾信號多普勒頻移f/的變化過程表示 為： 尤 停拖期）
[0080] /'(/) = < J[,+ V.. {t-tj ( < K (拖引期） ' (15)
[0081]式中，Vf為干擾信號拖引速度在雷達觀測徑向投影對應的多普勒頻率變化率，單 位Hz/swKt-tO為干擾信號拖引速度在雷達觀測徑向投影對應的多普勒頻率，其中 2a/A;a為雷達跟蹤目標的最大加速度;為雷達速度跟蹤電路的捕獲時間，一般為0.5s~ 為速度拖引干擾欺騙時間，ts-ti應略大于雷達速度跟蹤電路的捕獲時間與AGC電 路恢復時間之和，一般為〇.5s~2s，期間拖引干擾信號使雷達速度跟蹤回路逐漸脫離起初 跟蹤的目標真實多普勒頻率;Tj-t 2為干擾信號停止工作期，一般為3s以上;Tj為基于速度拖 引的靈巧干擾噪聲信號仿真時間；t2為速度拖引干擾欺騙結(jié)束時刻。
[0082]本實施方式效果：
[0083]本實施方式從基于卷積調(diào)制的雷達靈巧噪聲干擾信號出發(fā)，結(jié)合目標回波信號航 跡相關技術，設計了一種將速度拖引欺騙和卷積調(diào)制靈巧噪聲相結(jié)合的干擾波形，以增強 兼具欺騙和噪聲壓制干擾的靈巧噪聲干擾效果，并對該信號形式的干擾效果等進行了仿真 驗證。
[0084] 本實施方式的目的在于提供了一種真實復雜環(huán)境下靈巧干擾噪聲信號波設計，其 形式結(jié)構(gòu)簡單易于實現(xiàn)且有很強的實際應用潛質(zhì)，增強了兼具欺騙和噪聲壓制干擾的靈巧 噪聲干擾效果。本實施方式的目的在于提供新的靈巧噪聲信號波設計方法，提高實際電子 對抗中的對抗能力。針對旁瓣對消和旁瓣消隱技術等靈巧噪聲抗干擾技術，在分析卷積調(diào) 制靈巧干擾噪聲信號的工作機理基礎上，引入速度拖引欺騙，提出了基于速度拖引的靈巧 干擾噪聲信號波形設計；
[0085] 作為本實施方式的一個創(chuàng)新，通過把速度跟蹤波門從真實目標的多普勒頻率上拖 開，使得雷達丟失目標多普勒頻率而無法進行正確跟蹤，即：
[0086] Sr(t) =Atexp[ j( ?。+0d+A ? )(t_2Rt/c)]
[0087] 式中，A co為拖引信號相對于真實目標的頻率偏差。速度波門拖引干擾信號多普 勒頻率的變化過程表示為： fd 停拖期）
[0088] fj(t) = " fd+ Vf (t-lj ( S f S L (拖引期） 、干擾關閉 (關閉期）
[0089] 式中，fd為真實回波信號的多普勒頻率，Vf(Hz/s)為干擾信號拖引速度，其值不大 于雷達跟蹤目標的最大加速度，即 Vf彡2a/A。
[0090] 本實施方式的目的是通過新的更加實用的信號波設計來提高破壞或阻礙雷達對 目標的頻率探測的能力，提尚生存能力。實現(xiàn)方法為：
[0091] 要有效干擾雷達對目標的捕獲跟蹤能力，就必須充分利用雷達設備的工作特點， 從能量、距離、速度及角度多個方面對雷達跟蹤系統(tǒng)實施干擾。因此構(gòu)建的有效噪聲信號必 須具有以下兩個特點：
[0092] 1)具有高密度假目標，能掩蓋真實目標的回波；
[0093] 2)噪聲信號中的假目標回波不僅要求與真實目標回波具有相同的脈內(nèi)調(diào)制特征， 而且假目標回波的航跡必須相關，以對抗旁瓣相消等抗干擾措施。
[0094]基于以上特點，本實施方式中假目標回波的航跡相關通過目標飛行器再入運動方 程組實現(xiàn)速度關聯(lián)。
[0095] 本實施方式相比原來不加速度拖引時的情況，在欺騙加壓制方面有了不錯的提 升，因不同情況下反應情況不同，但綜合來看，能力提升范圍在30%_60%如圖3和圖4。
[0096] 本實施方式針對靈巧干擾噪聲抗旁瓣相消效果欠佳的實際，結(jié)合目標回波航跡相 關技術，設計了一種將速度拖引欺騙和卷積調(diào)制靈巧噪聲相結(jié)合的新型干擾信號形式，以 增強兼具欺騙和噪聲壓制干擾的靈巧噪聲干擾效果。本實施方式的優(yōu)點在于該波形設計破 壞雷達測距系統(tǒng)跟蹤回路的穩(wěn)定性，增強了干擾信號的欺騙與壓制效果，使得常用的回波 旁瓣對消處理、回波最大信號MTD、MTD-CFAR等抗干擾措施失效。本實施方式通過仿真分析 表明：基于速度拖引的靈巧噪聲干擾信號形式達到了設計效果，具有工程應用價值。
[0097]本實施方式的主要優(yōu)點體現(xiàn)在：可以實現(xiàn)破壞雷達測距系統(tǒng)跟蹤回路的穩(wěn)定性， 增強了干擾信號的欺騙與壓制效果，使得常用的回波旁瓣對消處理、回波最大信號MTD、 MTD-CFAR等抗干擾措施失效，提高了實用性。如圖5 (a)、圖5 (b)、圖6和圖7。
[0098] 本實施方式采用靈巧噪聲干擾方法考慮到視頻噪聲信號可以看作很多幅度為隨 機的沖擊脈沖串，因此將沖擊脈沖串改作視頻噪聲信號，并與線性調(diào)頻信號卷積，則產(chǎn)生的 干擾就相當于很多幅度隨機時延密集的線性調(diào)頻信號之和。
[0099] 設視頻噪聲為n(t)，視頻噪聲與雷達信號卷積產(chǎn)生的干擾回波為：
[0100] (/) = .v(/)?//(/) (8)
[0101] 匹配濾波的結(jié)果為：
[0102] ，(|x(/)|2)?/7(/) (〇)
[0103] 從時域上來看，如此調(diào)制形成的干擾波形經(jīng)過脈沖壓縮的結(jié)果便決定于與之相卷 積的視頻噪聲。而且干擾信號在脈沖壓縮之后可以得到部分或全部增益，產(chǎn)生密集假目標， 同時兼顧欺騙和壓制式干擾的效果。從頻域上分析，時域卷積相當于頻域相乘，線性調(diào)頻信 號可以看作通帶是[f Q-B/2，fQ-B/2]的帶通濾波器，因此產(chǎn)生卷積調(diào)制干擾時，在沒有進行 頻率對準的情況下就可以覆蓋目標回波的頻域，干擾就可以全部進入接收機，大幅提高干 擾利用率。
【具體實施方式】 [0104] 二:本實施方式與一不同的是:步驟一中所述時間延 遲t具體為：
[0105] x = 2Rt/c (11)
[0106] 式中，t是目標回波信號相對于發(fā)射信號的時延。其它步驟及參數(shù)與【具體實施方式】 一相同。
【具體實施方式】 [0107] 三:本實施方式與一或二不同的是：步驟二所述經(jīng)過 目標的二次散射返回到雷達天線的多普勒頻移fd具體為：
[0108] 當目標與雷達之間存在相對徑向運動時，目標回波信號的頻率將發(fā)生變化，即發(fā) 生多普勒效應；由于多普勒效應的影響，目標回波信號的頻率與發(fā)射頻率相比存在多普勒 頻移fd表達式為：
[0109] fd^2v,jA (12)
[0110] 式中，是目標距離雷達Rt時目標相對于雷達的徑向速度。其它步驟及參數(shù)與具 體實施方式一或二相同。
[0111]【具體實施方式】四：本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是：步驟三所述 的幅度值At具體為：
[0113] 由于目標對電磁波的散射作用，只有一部分能量沿著雷達電磁波的入射方向反射 回天線。幅度衰減的程度很大程度上取決于目標的雷達散射截面積(RCS)，另外，還取決于 系統(tǒng)的各種損耗以及傳播過程中各種因素的影響。其它步驟及參數(shù)與【具體實施方式】一至三 之一相同。
【具體實施方式】 [0114] 五:本實施方式與一至四之一不同的是：步驟五所述 。為0.5s~2s。其它步驟及參數(shù)與一至四之一相同。
[0115] 采用以下實施例驗證本發(fā)明的有益效果：
[0116] 實施例一：
[0117] 本實施例基于速度拖引的靈巧干擾噪聲信號設計方法，具體是按照以下步驟制備 的：
[0118] 生成彈道軌跡
[0119] 考慮到目標再入段的射程較小，飛行時間較短，因此假設目標在再入段運動為平 面運動，建立在速度坐標系下再入段運動方程組為：
(10)
[0121]其中，V為目標的飛行速率(m/s) ;X為目標所受的空氣阻力(N) ;m為目標質(zhì)量(kg); g為重力加速度大小(m/s2) ;r為目標地心矢徑大小(m) ;?為速度對當?shù)厮骄€傾角(rad); &為目標飛行時的射程角(rad)。
[0122] 針對上述分析，本實施例首先根據(jù)假定目標在空間的位置和受力情況，仿真得到 三條符合目標運動特征的航跡;其次根據(jù)預先偵測的雷達干擾目標的位置、戰(zhàn)技術指標和 波形特征產(chǎn)生雷達目標回波信號;然后對多假目標回波信號進行速度拖引，最后采用瑞利 噪聲信號進行卷積調(diào)制產(chǎn)生靈巧噪聲干擾。信號產(chǎn)生框圖見圖8,雷達與干擾機仿真參數(shù)設 置見表1。
[0123] 表1雷達與干擾機工作參數(shù)
[0124]
[0125] 根據(jù)假定的雷達與干擾機工作參數(shù)進行基于速度拖引的靈巧噪聲干擾信號仿真， 結(jié)果見附圖，其中圖1(a)~圖2為理想情況下雷達發(fā)射信號波形和目標回波脈壓處理結(jié)果； 圖3~圖4為3個基于速度拖引的目標回波的時域和頻域圖，圖5(a)~圖7為采用固定雜波對 消技術和MID技術對基于速度拖引的靈巧噪聲干擾信號進行目標檢測結(jié)果。
[0126] 從以上仿真分析結(jié)果可以看出，采用基于速度拖引的靈巧噪聲干擾信號在兼具欺 騙和壓制雷達干擾性能的同時，引入的速度拖引欺騙破壞了雷達測距系統(tǒng)跟蹤回路的穩(wěn)定 性，使得雷達對抗中常用的抗干擾措施失效，達到了預期的設計效果；
[0127] 根據(jù)本發(fā)明提出的新型基于速度拖引的靈巧干擾噪聲信號波形設計方法，為雷達 電子對抗提出了新的思路。
[0128] 本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，本領域 技術人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于 本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
【主權項】
1. 基于速度拖引的靈巧干擾噪聲信號設計方法，其特征在于，該方法具體是按照以下 步驟進行的： 步驟一、計算雷達發(fā)射的電磁信號照射到目標后，經(jīng)過目標的二次散射返回到雷達天 線的時間延遲τ; 步驟二、計算雷達發(fā)射的電磁信號照射到目標后，經(jīng)過目標的二次散射返回到雷達天 線的多普勒頻移fd; 步驟三、計算雷達發(fā)射的電磁信號照射到目標后，經(jīng)過目標的二次散射返回到雷達天 線t時刻目標回波信號的幅度值At; 步驟四、假設雷達發(fā)射信號為st(t)，則目標回波信號sr(t)的表達式為：式中，e為自然對數(shù)；j為中間變量;G為雷達天線的接收增益，γ為雷達天線的接收效 率;Rt為t時刻目標與雷達之間的徑向距離;λ是雷達的工作波長； 步驟五、速度拖引；根據(jù)雷達回波信號sr(t)，速度拖引干擾信號相比目標回波信號增加 了多普勒頻移fd的偏移量，BP: sr(t)=Atexp[j/ (t〇c+c〇d+At〇 )(t_2Rt/c)] (14) 式中，At為t時刻目標回波的幅度值；ω。為雷達發(fā)射信號頻率；ω d為目標相對雷達徑向 運動所產(chǎn)生的多普勒頻率；Λ ω為拖引信號相對于真實運動目標的頻率偏差，是干擾信號 拖引速度在雷達觀測徑向投影對應的多普勒頻率;Rt是t時刻目標與雷達之間的徑向距離； c是光速，即電磁波傳播速度;·)為虛數(shù)符號； 公式(14)中Λ ω對應的速度波門拖引干擾信號多普勒頻移f/的變化過程表示為：式中，vf為干擾信號拖引速度在雷達觀測徑向投影對應的多普勒頻率變化率，單位Hz/ 為干擾信號拖引速度在雷達觀測徑向投影對應的多普勒頻率，其中vf彡2a/A;a 為雷達跟蹤目標的最大加速度;為雷達速度跟蹤電路的捕獲時間;L為基于速度拖引的靈 巧干擾噪聲信號仿真時間；t2為速度拖引干擾欺騙結(jié)束時刻。2. 根據(jù)權利要求1所述基于速度拖引的靈巧干擾噪聲信號設計方法，其特征在于:步驟 一中所述時間延遲τ具體為： x = 2Rt/c (11) 式中，τ是目標回波信號相對于發(fā)射信號的時延。3. 根據(jù)權利要求2所述基于速度拖引的靈巧干擾噪聲信號設計方法，其特征在于:步驟 二所述經(jīng)過目標的二次散射返回到雷達天線的多普勒頻移fd具體為： 當目標與雷達之間存在相對徑向運動時，發(fā)生多普勒效應；目標回波信號的頻率與發(fā) 射頻率相比存在多普勒頻移fd表達式為：式中，是目標距離雷達Rt時目標相對于雷達的徑向速度。4. 根據(jù)權利要求3所述基于速度拖引的靈巧干擾噪聲信號設計方法，其特征在于:步驟 三所述的幅度值At具體為：5. 根據(jù)權利要求4所述基于速度拖引的靈巧干擾噪聲信號設計方法，其特征在于:步驟 五所述ti為0.5s~2s。
【文檔編號】G01S7/38GK105929376SQ201610264732
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】張露文, 白成超, 郭繼峰
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學