本發(fā)明屬于雷達干擾技術領域，更具體地，涉及一種基于擴展回波參量時變的復合干擾方法。

背景技術：

目前在雷達干擾中，針對雷達的干擾措施，主要是對雷達的旁瓣進行干擾，現(xiàn)有雷達也提供了針對這種旁瓣干擾的抗干擾措施，包括旁瓣對消和旁瓣消隱等措施，其抗干擾效果明顯。

針對上述雷達抗干擾技術，目前對雷達干擾采取針對性強、功率強的噪聲信號或者密集假目標信號，然而，該干擾方式存在下述問題：由于雷達資源的有限性，雷達接收機不可能全程(重復周期)進行邊采樣邊對消，而只能短時采樣或抽樣采樣，這造成信號處理資源消耗巨大，且無法長時間對干擾信號進行采樣，所以采用的干擾信號不能對雷達接收機進行有效的干擾。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種基于擴展回波參量時變的復合干擾方法，其目的在于，解決現(xiàn)有雷達干擾方法中采用的干擾信號不能對雷達接收機進行有效的干擾的技術問題。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種基于擴展回波參量時變的復合干擾方法，包括以下步驟：

(1)利用數(shù)字儲頻技術產生密集假目標干擾信號；

(2)生成噪聲調頻干擾信號。

(3)通過斯威林模型對雷達的回波信號進行調制，使得產生的噪聲調頻干擾信號和密集假目標干擾信號以復雜回波形式進入雷達接收機中，以產生擴展回波參量時變干擾信號；

(4)將獲得的擴展回波參量時變干擾信號調制到雷達的回波信號中，以得到目標的回波模型。

優(yōu)選地，步驟(1)中是使用直接存儲轉發(fā)或復制疊加方式生成密集假目標干擾信號。

優(yōu)選地，步驟(2)中的噪聲調頻干擾信號為：

其中u(t)表示調制噪聲，為[0,2π]內均勻分布、且與u(t)相互獨立的隨機變量，uj表示干擾信號的幅度值，ωj表示干擾信號的調制角頻率，kfm表示調頻斜率。

優(yōu)選地，步驟(3)的斯威林模型中起伏特性參數(shù)是通過以下過程生成：

(1)生成服從[0，1]均勻分布的隨機數(shù)u；

(2)根據(jù)隨機數(shù)u生成方差σ：σ＝-σavln(1-u)，其中σav表示目標的回波截面積，其取值為0.5m²～1m²；

(3)根據(jù)隨機數(shù)u和方差σ得到目標的起伏特性參數(shù)

優(yōu)選地，步驟(4)中運動目標的回波模型為：

ψ(t)＝kgj(t)(t-τ0)exp[j2π(f0+fd)(t-τ0)]

其中g表示雷達的天線增益，表示雷達的回波信號的距離延時，表示雷達的回波信號的頻率，fd表示雷達的回波信號相對于雷達發(fā)射信號的頻移，其反映了目標與雷達之間的相對運動；τ0表示時間延遲，其反映了目標與雷達之間的位置關系。

總體而言，通過本發(fā)明構思，能夠取得下列有益效果：

總體而言，通過本發(fā)明所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，能夠取得下列有益效果：

本發(fā)明由于采用了噪聲調頻干擾與密集假目標干擾復合輸出，并在雷達的回波信號中進行斯威林調制的方式對雷達進行干擾，常規(guī)情況下雷達在逆程采集信號，正程進行對消，采用此干擾時，由于噪聲調頻調整整個干擾信號的調頻帶寬，密集假目標造成雷達逆程采樣樣本較多，并且在回波信號中進行斯威林幅度調整，使雷達接收機不能夠及時完成正程對消，使得旁瓣干擾失靈，因此能夠解決現(xiàn)有方法中采用的干擾信號不能對雷達旁瓣進行有效的干擾的技術問題。

附圖說明

圖1是密集假目標的產生與干擾原理示意圖。

圖2是噪聲干擾產生過程圖。

圖3是噪聲調頻干擾信號的設計與仿真圖。

圖4是回波參量幅度時變圖。

圖5是雷達的回波信號旁瓣干擾檢測圖。

圖6是本發(fā)明基于擴展回波參量時變的復合干擾方法的流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

如圖6所示，本發(fā)明基于擴展回波參量時變的復合干擾方法包括以下步驟：

步驟1、利用數(shù)字儲頻技術產生密集假目標干擾信號；

圖1為本發(fā)明的密集假目標產生原理圖，系統(tǒng)通過ad完成信號的偵收，并且進行相關過程處理，完成信號的延時疊加，并且通過一定系數(shù)的乘法器對各信號進行處理，最終通過高速da完成干擾信號的輸出，對該干擾進行產生方式分析，根據(jù)雷達信號的密集假目標欺騙干擾需要對雷達信號回波作進一步的分析。

生成假目標干擾信號的意圖是給雷達提供許多與真實目標距離不同的假目標，使得雷達系統(tǒng)不能區(qū)分真假目標，起到欺騙被試雷達的目的，或者至少增加被試雷達正確區(qū)分真假目標的難度或延緩其識別出真目標的時間。

具體而言，本步驟中可選擇兩種方式產生假目標，一種是直接存儲轉發(fā)方式，一種是復制疊加方式；

(1)直接存儲轉發(fā)方式

干擾機在收到一個完整的雷達脈沖后，開始進行脈沖復制延時轉發(fā)，轉發(fā)完一個完整的脈沖后，再轉發(fā)第2個脈沖，依此類推。在這種干擾方式下，如果干擾對象為發(fā)射窄脈沖的雷達，則能夠形成比較密集的假目標干擾信號；但是如果干擾對象為發(fā)射寬脈沖的雷達，則假目標干擾信號之間的間隔會隨著脈寬的增大而增大，不能達到較好的干擾效果。

(2)復制疊加方式

干擾機對復制的假目標干擾信號在時域上進行延時疊加，雷達接收到假目標干擾信號后進行脈沖壓縮處理，將寬脈沖壓縮成窄脈沖，此時形成的假目標將比較密集，其密集程度由干擾機復制脈沖之間的延時大小決定。由于干擾機發(fā)射功率是一定的，當發(fā)射的假目標干擾信號在時域上進行疊加時，每個假目標干擾信號只能分得一部分干擾機的功率，因此假目標的能量相對于干擾機的發(fā)射功率會有所降低。

假目標的數(shù)量和干擾效果的好壞有著十分密切的聯(lián)系。假目標數(shù)量越多，雷達系統(tǒng)對這些假目標干擾信號進行信號處理、數(shù)據(jù)處理所要耗費的資源越多，對雷達的干擾效果也就越好。

步驟2、生成噪聲調頻干擾信號；

噪聲調頻干擾信號由于容易實現(xiàn)較寬的干擾帶寬和較大的噪聲功率，經過適當處理，還可以獲得在干擾帶寬范圍內較均勻的功率譜，因此成為目前噪聲壓制干擾中最常用的干擾信號形式。

圖2是噪聲干擾產生的原理圖，通過ad采集信號的相關引導，完成數(shù)字噪聲的乘加，噪聲調頻干擾信號可進行一定帶寬調制，最終由高速da輸出干擾信號。噪聲干擾是一種功率型信號干擾，具有有限的功率而能量無限，所以只能用功率譜來表征其頻率特性。噪聲調頻干擾信號是用噪聲對載波進行調幅后形成的一種隨機信號?？梢杂脕碜鳛槔走_遮蓋式干擾信號的一種形式。噪聲調頻干擾信號是目前應用最多的一種壓制性干擾信號形式，它具有寬的干擾帶寬和較大的噪聲功率，并經過適當處理，還可以獲得在干擾帶寬范圍內較均勻的功率譜。

理想的白噪聲具有均勻的無限頻譜，實際白噪聲則只存在正的頻率分量，將白噪聲經射頻放大后形成的干擾信號。由于放大器的有限帶寬，使之成為帶限白噪聲，其帶寬由放大器帶寬決定。

圖3是產生的帶限白噪聲干擾信號原理圖，可產生所需帶寬的白噪聲頻譜，結合該圖可進行公式描述。

噪聲調頻干擾信號的表達式為：

上式中，u(t)表示調制噪聲，其為零均值、廣義平穩(wěn)的隨機過程，為[0,2π]內均勻分布、且與u(t)相互獨立的隨機變量，uj表示干擾信號的幅度值，ωj表示干擾信號的調制角頻率，兩個量值均為常數(shù)，kfm表示調頻斜率。

一般稱mfe＝kfmσn/δfn稱為有效調頻指數(shù)，δfn為調制噪聲u(t)的帶寬，為調制噪聲u(t)的方差。

當mfe＜1時，干擾帶寬較窄，干擾帶寬決定于kfm、和調制噪聲帶寬△fn，故可以作為窄帶瞄準式干擾；當mfe＞1時，可得到很大的干擾帶寬，這是因為干擾帶寬與調制噪聲帶寬無關，決定于調制噪聲的功率，故可作為寬帶阻塞式干擾。

噪聲調頻干擾信號由于容易實現(xiàn)較寬的干擾帶寬和較大的噪聲功率，經過適當處理，還可以獲得在干擾帶寬范圍內較均勻的功率譜，因此成為目前噪聲壓制干擾中最常用的干擾信號形式。

步驟3、通過斯威林模型對雷達的回波信號進行調制，使得產生的噪聲調頻干擾信號和密集假目標干擾信號以復雜回波形式進入雷達接收機中，實現(xiàn)擴展回波參量時變干擾信號的產生。

對于不加幅度調制或調制波形太簡單的干擾信號，雷達接收機很容易計算出合適的對消權值矢量，實現(xiàn)對消；對于相對復雜的幅度調制波形，雷達接收機在一小段時間內對干擾信號采樣計算出的權值，只能對小部分幅度相近的假目標實現(xiàn)對消，對消效果變差。也就是說，幅度調制波形越復雜，雷達接收機的權值計算越困難，對消效果越差，干擾效果越好。

對于雷達的回波信號進行調制，主要是對目標的回波起伏特性進行調制，主要包括目標回波的姿態(tài)角、形狀、大小、結構、雷達頻率和極化方式等因素。由于目標起伏的概率密度函數(shù)和相關函數(shù)很難用精確的數(shù)學表達式來描述，所以工程上通常采用一些數(shù)學模型來近似表示。

最常用的目標調制建立模型是斯威林(swerling)模型。斯威林模型主要包括斯威林i～iv型模型，以下主要對i型和ii型模型進行分析，完成密集假目標干擾信號和噪聲調頻信號的幅度調制輸出。

斯威林ⅰ型：它適用于有多個均勻獨立散射子組合的目標。其起伏特性為慢起伏，一次掃描到下一次掃描其回波幅度是按一定規(guī)律變化的。其典型的目標為小型噴氣式飛機。

斯威林ⅱ型：它適用于有多個均勻獨立散射子組合的目標。其起伏特性為快起伏，特點是每次掃描所得到的回波脈沖之間都是起伏的，而且脈沖到脈沖是獨立的。其典型目標為螺旋槳飛機、直升飛機、雨雜波和地雜波。

目標的雷達截面積起伏服從指數(shù)分布：

σ＝-σavln[1-u]

式中，u服從[0，1]的均勻分布，σ服從均值為σav的指數(shù)分布。如圖4所示，為目標雷達截面積起伏指數(shù)分布仿真圖。

斯威林模型中隨機數(shù)序列(即起伏特性參數(shù))的生成過程為：

(1)生成服從[0，1]均勻分布的隨機數(shù)u；

(2)根據(jù)隨機數(shù)u生成方差σ：σ＝-σavln(1-u)，其中σav表示目標的回波截面積，其主要由目標類型決定，本發(fā)明的主要模擬目標為噴氣式飛機、直升飛機、螺旋槳飛機以及地雜波和海雜波，σav取值為從0.5m²～1m²。

(3)根據(jù)隨機數(shù)u和方差σ得到目標的起伏特性參數(shù)

通過這兩種斯威林的模型調制，形成目標的起伏特性參數(shù)k后，使用該起伏特性參數(shù)k對雷達的回波信號進行調制，噪聲調頻干擾信號和密集假目標干擾信號進行復合疊加調制，最終以復雜回波形式進入雷達接收機，形成擴展回波參量時變干擾信號。

4、將獲得的擴展回波參量時變干擾信號調制到雷達的回波信號中，以得到目標的回波模型，用于對雷達形成干擾。

具體而言，本步驟是采用相干視頻信號模擬方法完成對擴展回波參量時變干擾信號的調制過程。

運動目標的回波模型可表達為：

ψ(t)＝kgj(t)(t-τ0)exp[j2π(f0+fd)(t-τ0)]

其中g表示雷達的天線增益，k表示目標的起伏特性參數(shù)，g和k反映了目標回波的幅度大小，表示雷達的回波信號的距離延時，表示雷達的回波信號的頻率，fd表示雷達的回波信號相對于雷達發(fā)射信號的頻移，其反映了目標與雷達之間的相對運動；τ0表示時間延遲，其反映了目標與雷達之間的位置關系；在運動回波模型中，同時將生成的噪聲調制信號輻射出去，同時由于的截段復制疊加，在雷達探測距離維上形成密集假目標干擾，對雷達形成干擾。

由圖5對雷達旁瓣干擾進行檢測分析，雷達接收機通常的作法是在逆程(休止期)采集干擾信號樣本，在正程(工作期)實現(xiàn)對消，從而起到抑制干擾信號的作用。隨著電子戰(zhàn)對雷達的深入了解，在對抗演練中通過不斷獲取雷達信息，經過分析發(fā)現(xiàn)，在實施干擾的過程中，在雷達逆程不發(fā)射干擾信號或逆程和正程發(fā)射干擾信號不一致，使得一般的雷達旁瓣對消作用下降。

雷達與電子戰(zhàn)在對抗過程中的不斷地進行著交互式發(fā)展，先進的旁瓣對消技術已經可以在正程對干擾信號邊采樣邊對消，旁瓣對消作用凸顯，上述的干擾方式的干擾效果明顯下降。

本發(fā)明采用復合干擾的方式具有以下優(yōu)點：

1、對雷達形成針對性的壓制干擾，對雷達檢測信號造成信噪比損失，發(fā)現(xiàn)目標概率下降；

2、對雷達形成欺騙干擾，雷達難以分辨真假回波信號，并且對雷達造成密集假目標干擾，加大雷達搜索、跟蹤的困難性；

3、噪聲調頻干擾信號和密集假目標干擾信號并非通過數(shù)字疊加而成，而是通過雙通道drfm進行信號模擬，噪聲干擾信號與密集假目標干擾信號在空間進行合成，對雷達旁瓣干擾更復雜、更有效。

4、通過斯威林的調制輸出，更加接近逼近的目標信號，使得雷達無法有效濾出回波信號中的干擾，容易形成干擾。

5、該復合干擾可完成對雷達旁瓣干擾目的，使雷達接收機一直處于忙亂狀態(tài)，不能在探測階段有效識別信號，造成強大的干擾。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。