间歇采样干扰参数设置对雷达干扰效果的分析

间歇采样干扰参数设置对雷达干扰效果的分析
杨沛;万连城;庄俊;王鹏
【摘 要】自卫干扰中,采用基于DRFM的间歇采样转发干扰技术,能够实现超前真实目标的多假目标干扰.间歇采样干扰的采样周期、采样脉冲占空比会对干扰效果产生不同的影响.文中理论分析了采样周期、采样脉冲占空比的变化对脉冲压缩雷达信号处理结果的影响,并仿真验证了干扰效果.结果表明,采样周期影响假目标间隔,采样脉冲占空比影响假目标的能量分配,当采样周期Ts范围在1/B< Ts< T/2时,合理设置采样脉冲占空比,并适当增大干扰功率,干扰信号产生的多假目标能够淹没真实目标.
【期刊名称】《电子科技》30过氧化氢
【年(卷),期】2018(031)009
【总页数】4页(P58-61)
【关键词】自卫干扰;多假目标干扰;间歇采样;采样周期;占空比;脉冲压缩
【作 者】杨沛;万连城;庄俊;王鹏
【作者单位】中国洛阳电子装备实验中心,河南洛阳471003;西安电子科技大学,陕西西安710071;中国洛阳电子装备实验中心,河南洛阳471003;中国洛阳电子装备实验中心,河南洛阳471003
【正文语种】中 文
【中图分类】TN974
机(弹)载自卫干扰设备主要用于突防任务中对敌方雷达实施压制或欺骗干扰,掩护自身目标[1-2]。为减小干扰设备规模和提高干扰效能,机(弹)载干扰设备常采用相参干扰体制[3-4],通过复制转发雷达脉冲实施干扰。从雷达角度观测,常规转发式假目标往往滞后于载体目标回波,不能实现自卫干扰的目的[5]。间歇采样干扰通过短时的采样-转发技术,产生离散的窄脉冲串[6],经雷达脉冲压缩处理能够实现超前干扰,达到掩护载体突防的目的。
典型的间歇采样转发干扰信号系统基于DRFM实现[7-9],其基本工作流程是干扰机对截获的大时宽雷达信号高保真地采样其中的一小段,再进行调制处理转发,然后采样与转发分
时交替工作直至大时宽雷达信号结束。间歇采样干扰的参数主要包括采样周期、采样脉冲占空比,试验中发现不同的参数设置会对干扰效果产生影响。本文通过理论推导和仿真验证,分析了采样周期和采样脉冲占空比对干扰信号经雷达脉冲压缩处理后输出结果的影响,提供了采样周期和采样脉冲占空比的取值范围,为试验中干扰参数设置提供参考。
1 间歇采样干扰信号的脉冲压缩输出
1.1 间歇采样信号及其频谱
一般间歇采样信号均为矩形脉冲串p(t) [10],假设脉宽为τ,间歇周期为Ts(TS≥2τ),信号表达式及频谱可表示为
普乐美铬超标
(1)
(2)
式中,幅度加权系数为an=τfssa(nπτfs) 。可见,p(t)的偶数次谐波分量为零,奇数次谐波分量的幅度随着n的增大而递减。
设雷达的发射信号为y(t),脉冲宽度为T,带宽为B,其频谱为Y(f)。干扰机截获到雷达信号后,对其进行间歇采样处理,采样后的信号及其频谱可分别表示为[11]
xs(t)=p(t)y(t)
(3)
XS(f)=p(f)*Y(f)
(4)
1.2 间歇采样干扰信号的脉冲压缩输出
脉冲压缩雷达在发射端发射宽脉冲信号,在接收端引入一个压缩网络,从而得到窄脉冲,确保距离分辨率不受影响。压缩网络一般指匹配滤波器,匹配滤波器的实质是一种使输出信号的信噪比取得最大的最佳线性滤波器[12-13]。据此分析间歇采样干扰信号的脉冲压缩输出。
设匹配滤波器的响应为h(t),间歇采样干扰信号经过匹配滤波器的输出为潍坊市政坛地震
ys(t)=h(t)*xs(t-t0)
(5)
将式(2)代入式(5)并将p(t)展开,可得
(6)
由式(6)可知,ys(t)由两部分组成,第一部分称为主假目标ys1=τ/Ts×y(t),其为真实目标的复制,幅度为真实目标的τ/Ts 。第二部分为次假目标串ys2=2τ/TS∑n=1sin(nπfsτ)/nπfsτ×cos2nπfst×y(t),它们受2nπfst的调制,相当于真实目标的频谱搬移到间歇采样脉冲串p(t)的各次谐波nfs处,幅度为真实目标的τ/Ts×sin(nπτfs)/ nπτfs
主假目标与次假目标串形成以主假目标为中心对称分布的相干假目标串[14],如图1所示(假设雷达脉冲宽度为50 μs,目标距离10 km,采样脉冲占空比20%,采样周期20μs,干扰信号能量与目标回波能量相同)。
长沙市基础教育管理平台图1 间歇采样干扰信号脉冲压缩输出
2 干扰参数设置对干扰效果的影响研究
由式(6)可知,间歇采样转发干扰的参数,主要包括采样周期Ts、采样脉冲占空比τ/Ts,分别分析其对干扰效果的影响。
2.1 采样周期Ts对干扰效果的影响
薛晓棠设线性调频信号为
(7)
式中,A为信号幅度,T为脉冲宽度,f0为信号中心频率,k为调频斜率,rect(t/T)为矩形函数。
将式(7)带入式(6),可得间歇采样干扰信号经过匹配滤波器的输出包络为
|ys(t)|=|h(t)*xs(t-t0)|=
(8)
其输出包络为辛克函数形式。由辛克函数的特性可得,相邻峰值的间隔为
(9)
由式(9)可知,当雷达信号脉宽T和带宽B一定时,间歇采样干扰形成的假目标间隔与采样周期Ts有关。采样周期越大,间歇采样干扰形成的假目标间隔越小。合理设置采样周期,即可形成满足需要的不同距离间隔假目标串。
文献[11]研究表明,当采样周期TS>1/B时,匹配滤波器有较理想的输出,确保能够产生假目标。从频域看,对线性调频信号进行间歇采样相当于进行周期加权拓展[16],采样周期越长,拓展周期越短,落入匹配滤波器的周期越多,次假目标的数量越多。但是采样周期越长,拓展的次假目标频谱间会发生重叠。当满足Δt>2/B,即TS<T/2,次假目标的频谱不会发生重叠。综上可知,当1/B<TS<T/2时,间歇采样干扰信号能够产生多个逼真假目标。
2.2 采样脉冲占空比对干扰效果的影响
工人阶级领导一切由式(6)可知,主假目标的功率由采样脉冲占空比τ/Ts决定,当τ=Ts/2时,主假目标的功率具有最大值。次假目标串假目标幅度取决于τ/Ts×sin(nπτfs)/nπτfs×cos2nπfst。cos2nπfst
对其影响较小,采样脉冲占空比τ/Ts是影响次假目标串幅度的决定性因素。当采样周期一定时,调整占空比τ/Ts,可以改变主假目标与次假目标串的幅度比例,即改变干扰功率在各个假目标上的能量分配。

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