對LFM-PC雷達的分布式合成欺騙干擾效果分析
發(fā)布時間:2021-10-10 06:48
以線性調(diào)頻脈沖壓縮(LFM-PC)雷達為例,研究了3種典型欺騙干擾(直接延遲轉(zhuǎn)發(fā)、間歇采樣干擾、移頻干擾)對雷達測距和測角的影響機理。通過控制干擾機幅度、相位和延遲時間,可對雷達產(chǎn)生相干和非相干的合成欺騙干擾效果。信號級仿真表明,通過控制時延和頻率,可在距離維產(chǎn)生大量假目標(biāo),形成距離欺騙效果;通過控制幅度和相位時延可在角度維形成多點源干擾,形成角度欺騙效果,這是分布式集群干擾的獨特優(yōu)勢。3種干擾樣式中,直接轉(zhuǎn)發(fā)干擾和移頻干擾更容易形成角度欺騙效果;間歇采樣由于固有的間歇性,在距離維較容易形成欺騙干擾,而角度維的干擾效果稍差一些。
【文章來源】:太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2020,18(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
場景示意圖
的疊加信號中在距離維能產(chǎn)生欺騙性的多個假目標(biāo),且布滿整個重復(fù)周期,雷達將無法有效區(qū)分真實目標(biāo)信號和假目標(biāo)干擾信號,從而造成大量的虛警或漏報,以達到干擾敵方的效果;而在改變相位和幅度的干擾信號中只產(chǎn)生了幅度的改變。對比分布式干擾機與單一干擾機可以看出,其產(chǎn)生的信號功率在幅度改變時優(yōu)于前者;在相位改變時則劣于前者。分布式干擾的優(yōu)點還在于對雷達測角的影響,尤其在相同距離環(huán)上,如果有多個不同方向的入射信號將會對雷達形成多點源角度干擾,需要通過相干視頻仿真,分析各種干擾對雷達測角的影響。圖4為50次蒙特卡洛仿真中,直接轉(zhuǎn)發(fā)干擾情況下的4種脈壓后信號通過恒虛警處理,再進行和差測角,得到的角度偏差。圖中橫坐標(biāo)為超過恒虛警門限的點數(shù);真實目標(biāo)的角度為0,縱坐標(biāo)即為偏差的角度。圖中4幅圖代表的情景與圖2相同。表1為以上4種脈壓后信號通過恒虛警處理,再進行和差測角后得到的平均角度偏差。由圖4可見,單一干擾機經(jīng)過和差測角后產(chǎn)生的角度偏差很小,這是因為門限選擇不同,在恒虛警處理后真實目標(biāo)的角度泄露出來了。分布式合成干擾產(chǎn)生的虛假角目標(biāo)較單一干擾機的角度偏差更大,即欺騙性更強。幅度和相位的改變雖不能在距離維上產(chǎn)生虛假目標(biāo),但在角度維上卻有較大的欺騙性效果。時延的改變情況則和單一干擾機類似,是真實目標(biāo)角度。Fig.1Sketchmapofthescene圖1場景示意圖R=10kmjammerjammerjammertarget60kmFig.4Angulardeviationsunderdirectrepeaterjamming圖4直接轉(zhuǎn)發(fā)干擾下的角度偏差simulationpoints(a)(b)(c)(d)1.51.00.550deviation/(°)0simulationpoints1.51.00.550deviation/(°)0simulationpoints
婊?植?100個功率為1W的干擾機對LFM-PC雷達進行干擾,場景如圖1所示。將100個干擾機相疊加產(chǎn)生的轉(zhuǎn)發(fā)干擾信號與1個功率為100W干擾機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)發(fā)干擾信號進行比較。雷達參數(shù)設(shè)置為:雷達信號帶寬為10MHz,脈沖寬度為50μs,待檢測目標(biāo)與雷達相距60km,采樣頻率為40MHz。3種主要參數(shù)的變化設(shè)置為:a)幅度A變化時服從(0,15)之間的均勻分布,不變時為1;b)時延τ變化時服從(10μs,10μs)之間的均勻分布,不變時為0;c)相位變化時服從(0,2π)之間的均勻分布,不變時為0。當(dāng)改變其中一個參數(shù)時,保持其余2個參數(shù)不變。圖2分別是單一干擾機與分布式直接轉(zhuǎn)發(fā)干擾參數(shù)變化情況進行比較的距離向波形,圖3為圖2中各種情況脈壓后的結(jié)果。圖2和圖3中(a)為單一干擾機的情況,(b)為分布式干擾機改變幅度的情況,(c)為分布式干擾機改變時延的情況,(d)為分布式干擾機改變相位的情況。由圖2和圖3對比可知,分布式直接轉(zhuǎn)發(fā)干擾僅在改變時延的疊加信號中在距離維能產(chǎn)生欺騙性的多個假目標(biāo),且布滿整個重復(fù)周期,雷達將無法有效區(qū)分真實目標(biāo)信號和假目標(biāo)干擾信號,從而造成大量的虛警或漏報,以達到干擾敵方的效果;而在改變相位和幅度的干擾信號中只產(chǎn)生了幅度的改變。對比分布式干擾機與單一干擾機可以看出,其產(chǎn)生的信號功率在幅度改變時優(yōu)于前者;在相位改變時則劣于前者。分布式干擾的優(yōu)點還在于對雷達測角的影響,尤其在相同距離環(huán)上,如果有多個不同方向的入射信號將會對雷達形成多點源角度干擾,需要通過相干視頻仿真,分析各種干擾對雷達測角的影響。圖4為50次蒙特卡洛仿真中,直接轉(zhuǎn)發(fā)干擾情況下的4種脈壓后信號通過恒虛警處理,再進行和差測角,得到的角度偏差。圖中橫坐標(biāo)為超過恒虛警門限的點數(shù);真實目?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于信息論的脈沖壓縮雷達DRFM干擾檢測技術(shù)[J]. 曹蘭英,羅美方,吳健. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2018(03)
[2]間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾參數(shù)分析[J]. 鄔誠,陳新年. 電子信息對抗技術(shù). 2014(05)
[3]LFM脈沖壓縮雷達的隨機移頻多假目標(biāo)干擾技術(shù)研究[J]. 張克舟,李青山,張恒,于衛(wèi)剛. 電光與控制. 2014(08)
[4]間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)假目標(biāo)的相位特性及其在角度欺騙干擾中的應(yīng)用[J]. 馮德軍,徐樂濤,王雪松. 國防科技大學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[5]分布式干擾機對聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分配系統(tǒng)干擾應(yīng)用[J]. 申振,康健,周長征. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2013(02)
[6]對LFM脈沖壓縮雷達的干擾研究與仿真分析[J]. 張漢偉,徐才宏. 艦船電子對抗. 2010(06)
[7]分布式干擾機對組網(wǎng)雷達的無源定位[J]. 解凱,陳永光,李修和,沈陽. 電子學(xué)報. 2008(06)
[8]分布式壓制性干擾下的雙基地雷達探測能力研究[J]. 王勇剛,李修和,沈陽. 電子信息對抗技術(shù). 2007(04)
[9]分布式電子干擾系統(tǒng)干擾效能分析與仿真[J]. 蔡小勇,蔣興舟,賈興江,王建武. 海軍工程大學(xué)學(xué)報. 2006(03)
[10]“狼群”干擾對單、雙基地雷達的干擾分析[J]. 王國宏,王捷,倪保航. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報. 2005 (03)
本文編號:3427867
【文章來源】:太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2020,18(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
場景示意圖
的疊加信號中在距離維能產(chǎn)生欺騙性的多個假目標(biāo),且布滿整個重復(fù)周期,雷達將無法有效區(qū)分真實目標(biāo)信號和假目標(biāo)干擾信號,從而造成大量的虛警或漏報,以達到干擾敵方的效果;而在改變相位和幅度的干擾信號中只產(chǎn)生了幅度的改變。對比分布式干擾機與單一干擾機可以看出,其產(chǎn)生的信號功率在幅度改變時優(yōu)于前者;在相位改變時則劣于前者。分布式干擾的優(yōu)點還在于對雷達測角的影響,尤其在相同距離環(huán)上,如果有多個不同方向的入射信號將會對雷達形成多點源角度干擾,需要通過相干視頻仿真,分析各種干擾對雷達測角的影響。圖4為50次蒙特卡洛仿真中,直接轉(zhuǎn)發(fā)干擾情況下的4種脈壓后信號通過恒虛警處理,再進行和差測角,得到的角度偏差。圖中橫坐標(biāo)為超過恒虛警門限的點數(shù);真實目標(biāo)的角度為0,縱坐標(biāo)即為偏差的角度。圖中4幅圖代表的情景與圖2相同。表1為以上4種脈壓后信號通過恒虛警處理,再進行和差測角后得到的平均角度偏差。由圖4可見,單一干擾機經(jīng)過和差測角后產(chǎn)生的角度偏差很小,這是因為門限選擇不同,在恒虛警處理后真實目標(biāo)的角度泄露出來了。分布式合成干擾產(chǎn)生的虛假角目標(biāo)較單一干擾機的角度偏差更大,即欺騙性更強。幅度和相位的改變雖不能在距離維上產(chǎn)生虛假目標(biāo),但在角度維上卻有較大的欺騙性效果。時延的改變情況則和單一干擾機類似,是真實目標(biāo)角度。Fig.1Sketchmapofthescene圖1場景示意圖R=10kmjammerjammerjammertarget60kmFig.4Angulardeviationsunderdirectrepeaterjamming圖4直接轉(zhuǎn)發(fā)干擾下的角度偏差simulationpoints(a)(b)(c)(d)1.51.00.550deviation/(°)0simulationpoints1.51.00.550deviation/(°)0simulationpoints
婊?植?100個功率為1W的干擾機對LFM-PC雷達進行干擾,場景如圖1所示。將100個干擾機相疊加產(chǎn)生的轉(zhuǎn)發(fā)干擾信號與1個功率為100W干擾機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)發(fā)干擾信號進行比較。雷達參數(shù)設(shè)置為:雷達信號帶寬為10MHz,脈沖寬度為50μs,待檢測目標(biāo)與雷達相距60km,采樣頻率為40MHz。3種主要參數(shù)的變化設(shè)置為:a)幅度A變化時服從(0,15)之間的均勻分布,不變時為1;b)時延τ變化時服從(10μs,10μs)之間的均勻分布,不變時為0;c)相位變化時服從(0,2π)之間的均勻分布,不變時為0。當(dāng)改變其中一個參數(shù)時,保持其余2個參數(shù)不變。圖2分別是單一干擾機與分布式直接轉(zhuǎn)發(fā)干擾參數(shù)變化情況進行比較的距離向波形,圖3為圖2中各種情況脈壓后的結(jié)果。圖2和圖3中(a)為單一干擾機的情況,(b)為分布式干擾機改變幅度的情況,(c)為分布式干擾機改變時延的情況,(d)為分布式干擾機改變相位的情況。由圖2和圖3對比可知,分布式直接轉(zhuǎn)發(fā)干擾僅在改變時延的疊加信號中在距離維能產(chǎn)生欺騙性的多個假目標(biāo),且布滿整個重復(fù)周期,雷達將無法有效區(qū)分真實目標(biāo)信號和假目標(biāo)干擾信號,從而造成大量的虛警或漏報,以達到干擾敵方的效果;而在改變相位和幅度的干擾信號中只產(chǎn)生了幅度的改變。對比分布式干擾機與單一干擾機可以看出,其產(chǎn)生的信號功率在幅度改變時優(yōu)于前者;在相位改變時則劣于前者。分布式干擾的優(yōu)點還在于對雷達測角的影響,尤其在相同距離環(huán)上,如果有多個不同方向的入射信號將會對雷達形成多點源角度干擾,需要通過相干視頻仿真,分析各種干擾對雷達測角的影響。圖4為50次蒙特卡洛仿真中,直接轉(zhuǎn)發(fā)干擾情況下的4種脈壓后信號通過恒虛警處理,再進行和差測角,得到的角度偏差。圖中橫坐標(biāo)為超過恒虛警門限的點數(shù);真實目?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于信息論的脈沖壓縮雷達DRFM干擾檢測技術(shù)[J]. 曹蘭英,羅美方,吳健. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2018(03)
[2]間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾參數(shù)分析[J]. 鄔誠,陳新年. 電子信息對抗技術(shù). 2014(05)
[3]LFM脈沖壓縮雷達的隨機移頻多假目標(biāo)干擾技術(shù)研究[J]. 張克舟,李青山,張恒,于衛(wèi)剛. 電光與控制. 2014(08)
[4]間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)假目標(biāo)的相位特性及其在角度欺騙干擾中的應(yīng)用[J]. 馮德軍,徐樂濤,王雪松. 國防科技大學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[5]分布式干擾機對聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分配系統(tǒng)干擾應(yīng)用[J]. 申振,康健,周長征. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2013(02)
[6]對LFM脈沖壓縮雷達的干擾研究與仿真分析[J]. 張漢偉,徐才宏. 艦船電子對抗. 2010(06)
[7]分布式干擾機對組網(wǎng)雷達的無源定位[J]. 解凱,陳永光,李修和,沈陽. 電子學(xué)報. 2008(06)
[8]分布式壓制性干擾下的雙基地雷達探測能力研究[J]. 王勇剛,李修和,沈陽. 電子信息對抗技術(shù). 2007(04)
[9]分布式電子干擾系統(tǒng)干擾效能分析與仿真[J]. 蔡小勇,蔣興舟,賈興江,王建武. 海軍工程大學(xué)學(xué)報. 2006(03)
[10]“狼群”干擾對單、雙基地雷達的干擾分析[J]. 王國宏,王捷,倪保航. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報. 2005 (03)
本文編號:3427867
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