【摘要】：雷達(dá)抗干擾能力是雷達(dá)系統(tǒng)在復(fù)雜電磁干擾環(huán)境下生存和正常工作的重要保障。由于較高的能量利用率和性價(jià)比,有源欺騙式干擾在雷達(dá)對抗戰(zhàn)中正發(fā)揮著越來越重要的作用。鑒于單站雷達(dá)視角單一,所能達(dá)到的抗干擾能力有限,在欺騙式干擾對抗中存在諸多性能上的局限性。因此,多站雷達(dá)協(xié)同是雷達(dá)抗干擾的重要發(fā)展趨勢,通過將各雷達(dá)站的探測數(shù)據(jù)聯(lián)合處理,可以有效提高多站雷達(dá)系統(tǒng)對有源假目標(biāo)的鑒別能力。本論文主要圍繞著國防基礎(chǔ)科研項(xiàng)目“XXX綜合抗干擾技術(shù)”的研究任務(wù),以欺騙式干擾為研究對象,從數(shù)據(jù)級融合和信號級融合兩個(gè)方面,對多站雷達(dá)下欺騙式干擾的協(xié)同對抗做了深入研究,主要工作分為以下四個(gè)部分:·利用真實(shí)目標(biāo)在空間位置和速度矢量上的相關(guān)特性,研究了基于數(shù)據(jù)級融合的協(xié)同抗欺騙式干擾方法。主要工作包括三個(gè)方面:1.在同構(gòu)組網(wǎng)雷達(dá)背景下,針對現(xiàn)有點(diǎn)跡關(guān)聯(lián)方法對遠(yuǎn)區(qū)假目標(biāo)鑒別性能下降的問題,提出一種新的聯(lián)合利用目標(biāo)位置和速度信息的點(diǎn)跡關(guān)聯(lián)鑒別有源假目標(biāo)方法,明顯提高了對假目標(biāo)的鑒別能力;2.在多基地組網(wǎng)雷達(dá)背景下,以馬氏距離作為檢測統(tǒng)計(jì)量,研究了基于卡方檢驗(yàn)的有源假目標(biāo)鑒別方法,可利用接收站的量測信息對協(xié)同欺騙式干擾產(chǎn)生的假目標(biāo)進(jìn)行有效鑒別;3.在主/被動(dòng)組網(wǎng)雷達(dá)背景下,提出一種基于方位角-俯仰角二維角度統(tǒng)計(jì)量的協(xié)同假目標(biāo)鑒別方法,相比于現(xiàn)有基于方位角統(tǒng)計(jì)量的鑒別方法,增加了關(guān)聯(lián)統(tǒng)計(jì)量的自由度,可在保證對真實(shí)目標(biāo)鑒別概率的情況下,有效提高對協(xié)同假目標(biāo)的鑒別概率�！ぱ芯苛嘶诨夭ㄐ盘栂嚓P(guān)性處理的抗欺騙式干擾方法,屬于信號級協(xié)同抗干擾方法。在各雷達(dá)站對目標(biāo)的視角差異足夠大的情況下,其接收到的目標(biāo)回波信號的復(fù)包絡(luò)是相互獨(dú)立的;相反地,由于干擾機(jī)在各輻射方向上發(fā)射的干擾信號相同,各雷達(dá)站所接收的干擾信號的復(fù)包絡(luò)是相關(guān)的。基于此差異,定義了由多個(gè)脈沖回波數(shù)據(jù)組成的目標(biāo)慢時(shí)間復(fù)包絡(luò)序列,以描述此相關(guān)性上的差異,并研究了基于回波信號相關(guān)性處理的協(xié)同抗欺騙式干擾方法。首先,在各接收站目標(biāo)回波信號相互獨(dú)立的情況下,提出一種基于經(jīng)驗(yàn)門限的有源假目標(biāo)鑒別的方法,其鑒別過程簡潔,算法復(fù)雜度低,然而,無法保證對真實(shí)目標(biāo)的鑒別概率。為此,我們進(jìn)一步提出了基于自適應(yīng)門限的真假目標(biāo)鑒別方法,以序列互相關(guān)為鑒別統(tǒng)計(jì)量,通過對其概率密度函數(shù)進(jìn)行理論推導(dǎo),可在保證對真實(shí)目標(biāo)鑒別概率恒定的情況下,對有源假目標(biāo)進(jìn)行有效鑒別。最后,進(jìn)一步對基于自適應(yīng)門限的目標(biāo)鑒別方法進(jìn)行了推廣,使其適用于真實(shí)目標(biāo)回波部分相關(guān)的情況,并仿真驗(yàn)證了信號級融合算法相比于數(shù)據(jù)級融合算法在假目標(biāo)鑒別概率上的提升。這一類方法的優(yōu)勢在于:由于欺騙式干擾的調(diào)制方式并不影響其在各接收站中的相關(guān)性,可用于對不同調(diào)制欺騙式干擾產(chǎn)生的假目標(biāo)進(jìn)行有效鑒別;在有源假目標(biāo)鑒別之后,可再次利用基于數(shù)據(jù)級協(xié)同抗欺騙式干擾方法對假目標(biāo)進(jìn)行二次鑒別,進(jìn)一步提高對有源假目標(biāo)的鑒別概率�！ぴ趩蝹�(gè)脈沖回波數(shù)據(jù)下,研究了基于聚類分析的信號級協(xié)同抗欺騙式干擾方法�；诨夭ㄐ盘栂嚓P(guān)性處理的方法需要利用多個(gè)脈沖的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn),會(huì)將慢起伏目標(biāo)誤判為假目標(biāo),且對各接收通道中存在的幅相誤差較為敏感。為解決這一問題,需要探究僅利用單個(gè)脈沖回波數(shù)據(jù)進(jìn)行有源假目標(biāo)鑒別的方法。首先,對真假目標(biāo)的幅度比特征進(jìn)行理論分析,并定義了由目標(biāo)在不同接收站中的幅度之比構(gòu)成的特征空間,得到結(jié)論:在所定義幅度比特征空間中,有源假目標(biāo)“集中”于同一點(diǎn),而真實(shí)目標(biāo)隨機(jī)分布在整個(gè)特征空間中。根據(jù)此差異,提出利用系統(tǒng)聚類分析方法來解決有源假目標(biāo)的鑒別問題,通過聚類分析可將所有假目標(biāo)聚集于同一類中,而每個(gè)真實(shí)目標(biāo)各成一類,因此,對類中目標(biāo)個(gè)數(shù)超過2的類,其中的所有目標(biāo)均被判為有源假目標(biāo)。其次,在自衛(wèi)式干擾和真假目標(biāo)重疊這兩種特殊場景下,分析了所提方法的假目標(biāo)鑒別性能。最后,通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法可利用單個(gè)脈沖回波數(shù)據(jù)對假目標(biāo)進(jìn)行有效鑒別,有效解決了上述基于回波信號相關(guān)性處理方法存在的問題,同時(shí)擁有其在抗欺騙式干擾方面的所有優(yōu)點(diǎn)�！ど鲜鰞深愋盘柤墔f(xié)同抗欺騙式干擾方法僅能用于各雷達(dá)站獨(dú)立進(jìn)行目標(biāo)檢測的情況,在多站雷達(dá)系統(tǒng)采用聯(lián)合檢測方法時(shí),進(jìn)一步研究了基于似然比檢測與參數(shù)估計(jì)的兩種信號級協(xié)同抗欺騙式干擾方法。具體工作包括以下兩點(diǎn):1.在聯(lián)合檢測階段實(shí)現(xiàn)真假目標(biāo)鑒別。對真實(shí)目標(biāo)接收信號矢量和欺騙干擾信號矢量間的差異進(jìn)行理論分析,得到結(jié)論:干擾信號矢量始終存在于一個(gè)由干擾特征矢量決定的單秩空間內(nèi),而真實(shí)目標(biāo)接收信號矢量隨機(jī)分布在整個(gè)空間中。根據(jù)這一差異,提出在目標(biāo)聯(lián)合檢測后進(jìn)一步利用經(jīng)典線性模型下的廣義似然比檢測對目標(biāo)進(jìn)行真假鑒別,并通過計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了所提方法可對有源假目標(biāo)進(jìn)行有效鑒別;2.在各雷達(dá)站中真實(shí)目標(biāo)回波相關(guān)性過高的情況下,聯(lián)合檢測鑒別方法的性能下降明顯,考慮在參數(shù)估計(jì)階段進(jìn)行真假目標(biāo)鑒別。首先建立欺騙式干擾下多站雷達(dá)參數(shù)估計(jì)模型,推導(dǎo)了多站雷達(dá)在目標(biāo)定位的同時(shí)進(jìn)行欺騙式干擾參數(shù)估計(jì)的克拉美羅界CRLB,并給出了迭代尋優(yōu)的欺騙式干擾參數(shù)估計(jì)方法。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)而提出基于欺騙式干擾參數(shù)估計(jì)的有源假目標(biāo)鑒別方法,并仿真驗(yàn)證了該方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN974

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本文編號：2800115