基于PD雷達的多假目標壓制干擾產(chǎn)生及仿真

假目標干擾作為一種重要的欺騙干擾樣式，當假目標數(shù)目較多時，干擾將布滿整個脈沖重復周期，真實目標信號淹沒在數(shù)量眾多的假目標干擾中，達到多假目標壓制干擾的效果。文中通過對雷達信號處理的建模，構成了基本的雷達回波信號處理系統(tǒng)，并分析了一般假目標的產(chǎn)生方式，最后通過Matlab仿真驗證了多假目標壓制干擾的效果。


在電子對抗中，多假目標干擾是一種有效的電子攻擊手段，它是通過發(fā)射或投放假目標信息欺騙敵方電子設備，以隱蔽真實數(shù)據(jù)的電子干擾。多假目標的干擾效果是使電子設備無法從眾多假目標背景中識別真實目標，甚至可能使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)過載或飽和。

假目標干擾是通過產(chǎn)生與真實目標相似的回波來增加敵方雷達發(fā)現(xiàn)、跟蹤真實目標的難度。在一般的假目標干擾中，由于所產(chǎn)生的干擾位置相對固定，干擾較容易被識別和處理。而多假目標干擾是通過非固定時延來產(chǎn)生距離相對隨機且數(shù)量繁多的假目標信號，從而具有更好的干擾效果。多假目標干擾在現(xiàn)代電子戰(zhàn)中應用日益廣泛，當假目標數(shù)目很多時，干擾將布滿整個重復周期，雷達將無法有效辨別區(qū)分真實目標信號和假目標干擾信號，從而造成大量的虛警或漏報，以達到干擾敵方的效果。

1雷達信號處理系統(tǒng)仿真

文中利用Matlab仿真工具對脈沖多普勒雷達系統(tǒng)的動態(tài)工作過程進行了仿真研究，圖1給出了雷達信號處理系統(tǒng)的仿真流程圖。

仿真實例中，分別采用脈寬為10μs，帶寬為2 MHz的線性調(diào)頻信號及13位巴克碼信號為輸入信號進行雷達回波信號仿真，假設某脈沖多普勒雷達脈沖重復頻率Tr=16 kHz，多普勒頻率為fd=7 kHz，目標位置為tmobj=20μs.疊加了帶寬與信號帶寬相同的有色噪聲。圖2為線性調(diào)頻信號的信號回波波形，以及脈壓處理后的結果。

圖2所示為產(chǎn)生的理想回波信號時域波形圖，其中有16個脈沖重復周期，并且展示了對單個周期理想回波信號進行脈沖壓縮后的結果。

2多假目標壓制干擾產(chǎn)生及仿真

2.1假目標的產(chǎn)生

文中主要采用距離欺騙假目標及速度欺騙假目標，下面以線性調(diào)頻信號為例，介紹這兩種假目標的產(chǎn)生。

產(chǎn)生距離欺騙假目標的基本思想是：干擾機將截獲到的雷達射頻線性調(diào)頻信號，經(jīng)過一個時間延遲△t后發(fā)射回去。這種方式每復制一次雷達信號，就可以產(chǎn)生一個距離假目標。產(chǎn)生速度欺騙假目標基本原理是：根據(jù)接收到的雷達信號，同時轉(zhuǎn)發(fā)與目標回波多普勒頻率fd不同的若干個干擾信號頻移，使雷達難以檢測fd并且造成其檢測跟蹤的錯誤。

以圖2中的線性調(diào)頻信號為例，雷達發(fā)射線性調(diào)頻脈沖信號脈寬10μs，回波信號中真實目標的位置為tmobj=20μs.真實目標為動目標，其多普勒頻率為fd=7 000 Hz，雷達回波信號疊加了帶寬與信號帶寬相同的有色噪聲，共有16個脈沖重復周期，脈沖重復頻率Tr=16 kHz，下面產(chǎn)生少量假目標，來驗證仿真結果是否符合理論推導。

選定假目標的延遲時間間隔為5μs，產(chǎn)生3個等間隔延時的假目標，即其位置分別為25μs，30μs，35μs并且設定其為靜止目標，即fdj=0，將假目標干擾信號與真實目標回波信號疊加。

由仿真結果可以看到，如圖3在距離維，假目標干擾信號的位置依次比真實目標延遲5μs，10μs，15μs，符合一開始給定的延遲時間間隔。由圖3所示，3個假目標的多普勒頻率均為0，即假目標為靜止目標。從仿真看出，產(chǎn)生的假目標干擾信號與真實目標回波信號，得到的假目標干擾效果與理論相符。

2.2多假目標壓制干擾

如圖3所示，在一般的假目標干擾中，假目標信號是通過對雷達脈沖進行固定的時延轉(zhuǎn)發(fā)產(chǎn)生的。由于所產(chǎn)生的干擾位置和參數(shù)相對固定，干擾較容易被識別和相關處理掉。而多假目標干擾是通過非固定參數(shù)距離欺騙及速度欺騙來產(chǎn)生距離，多普勒頻率參數(shù)相對隨機且數(shù)量繁多的假目標信號，從而具有更好的干擾效果。以下為對線性調(diào)頻信號進行多假目標干擾仿真并驗證結果。

信號脈寬為10μs；帶寬為2 MHz；雷達脈沖重復頻率Tr=16 kHz；多普勒頻率為fd=7 kHz；目標位置為tmobj=20μs.圖4所示為無假目標干擾情況下，線性調(diào)頻信號經(jīng)過雷達信號處理器后MTD的結果圖。

產(chǎn)生多假目標干擾與雷達回波信號疊加，假目標數(shù)目為30個，其中在整個脈沖周期等間隔的產(chǎn)生假目標距離欺騙干擾，延時間隔1.75μs，設置其中10個干擾假目標為靜止目標，即多普勒頻率為0，其余假目標為動目標，動目標的多普勒頻率以1 000 Hz間隔在區(qū)間[1 kHz，16 kHz]產(chǎn)生，干擾信號的強度隨機為真實目標的0.5～1.5倍，圖5所示為多假目標干擾后的處理結果。

圖5中20個速度欺騙假目標的多普勒頻率以1 kHz等間隔產(chǎn)生，在距離維上，距離欺騙產(chǎn)生假目標以1.75μs為間隔等間隔分布在整個脈沖周期內(nèi)。30個假目標信號全部通過恒虛警的檢測，此時雷達將無法分辨20個運動假目標與真實的目標，與一般假目標干擾相比，多個相似回波的出現(xiàn)使得真實目標的回波被有效掩蓋，敵方雷達難以分辨回波的真?zhèn)危夭〝?shù)量的增加也使敵方雷達的目標跟蹤負擔增大，甚至導致雷達檢測系統(tǒng)的過載。

3結束語

文中對多假目標壓制干擾的砑究，建立在Matlab仿真的基礎上，多假目標干擾的特色就在于“多”，其在雷達單位周期內(nèi)產(chǎn)生的假目標布滿整個重復周期，使雷達難以正確檢測到真正的目標信號，降低了干擾被識別和處理的概率，文中只對理想狀況下回波進行了理論分析及簡單的雷達信號處理器仿真，并最后得到多假目標干擾的效果。