兵工自动化 2015-01
Ordnance Industry Automation 34(1)
·32·
doi: 10.7690/bgzdh.2015.01.009
ΣΔ-STAP 对抗有源干扰性能的分析
李 刚
1
,李文君
1
,谢瑞莎
2
,张剑峰
1
(1. 中国洛阳电子装备试验中心技术室,河南 济源 459000;2. 国网洛阳供电公司农电工作部,河南 洛阳 471023)
摘要:针对实战环境中有源干扰会使雷达目标检测能力下降的问题,提出一种利用 ΣΔ-STAP 对抗有源干扰性能
的抗干扰方法。通过建立抗干扰模型,对主瓣、非零点副瓣和副瓣零点 3 种典型干扰方向进行分析,验证 ΣΔ-STAP
对抗干扰效果,并与常规 STAP 处理进行了比较。仿真结果表明:ΣΔ-STAP 能较好地对抗一个 ΔA 波束非零点副瓣
干扰和主瓣干扰,但当干扰从 ΔA 波束副瓣零点方向进入时,效果不理想且导致主瓣分裂。
关键词:ΣΔ-STAP;有源干扰;主瓣;副瓣;改善因子
中图分类号:TJ03 文献标志码:A
Study on Ability of ΣΔ-STAP in Active Jamming-Suppression
Li Gang
1
, Li Wenjun
1
, Xie Ruisha
2
, Zhang Jianfeng
1
(1. Engineering Office, Luoyang Electronic Equipment Test Center of China, Jiyuan 459000, China;
2. Rural Power Department, State Grid Luoyang Power Supply Company, Luoyang 471023, China)
Abstract: The detective ability of airborne radar is often greatly degraded in active jamming environment. For this case,
the ΣΔ-STAP in active jamming-suppression is proposed in the paper.
By built suppress jamming model, the ΣΔ-STAP
performance in suppressing jamming from main lobe, common side lobe and zero side lobe directions is analyzed and
compared in details with results of general STAP. Simulation results presented that ΣΔ-STAP can suppress one jamming
from common side lobe direction and main lobe direction well. Its performance in suppressing jamming from the difference
beam’s zero side lobe direction is not very good and will cause the main lobe to be separated.
Keywords: ΣΔ-STAP; active jamming; main lobe; side lobe; improvement factor
0 引言
对雷达来说,除了感兴趣的目标回波以外,其
他进入雷达接收机的信号都可看作是干扰信号
[1
-
3]
。
按照干扰能量的来源分类,雷达的干扰可以分为有
源干扰和无源干扰。有源干扰的干扰能量是由雷达
本身以外的其他辐射源产生,产生与雷达信号相似
的电磁波,其直达波的能量有时比目标回波大几十
dB,对目标检测构成严重威胁。笔者主要研究雷达
对抗抗有源干扰的情况。
机载雷达在实战环境中会受到各种有意无意的
干扰,有源干扰会使雷达目标检测能力下降,抗有
源干扰的常规措施是尽可能降低天线副瓣电平
[4
-
5]
,
并采用频率捷变技术。但副瓣电平的降低受到器件
稳定性以及加工工艺限制,并且对大功率近距离压
制干扰也无能为力。因此对多通道雷达,采用自适
应阵列处理方法在空域形成零点是最有效的抗干扰
方法。
ΣΔ STAP-
方法是局部自适应处理,空域自
由度为 2 个,时域自由度为 3 个,实现比较简单。
基于此,笔者分析利用
Σ 、
AΔ
波束联合空时自适应
处理(
ΣΔ STAP-
)的抗干扰性能,主要研究主瓣干
扰和副瓣干扰 2 种情况下
ΣΔ STAP-
的抗干扰性能。
1 干扰模型
文中的干扰模型
[6
-
7]
,假设在相控阵天线的每个
天线阵元都加干扰,不同阵元接收的干扰信号幅度
相同,而相位服从空间波程差规律。以天线左上角
单元相位为基准,假定每一行的相位增量是
u
,
每一列的相位增量是
v
,则第 m 行第 n 列单元的
相位增量为(m-1)×
u
+(n-1)×
vΔ
。保护通道接收的
干扰与主天线单元接收的干扰空间上也是相干的。
而各单元噪声的幅度和相位却是随机的,相互之间
统计独立,每个天线单元的输出为
(, ) (, ) (, ) (, )
JNR exp( (( 1) ( 1) ))
Xnm b nm Cnm Nnm
Jin um v
+++
−Δ+ −Δ
i
ii i i i
S
(1)
式中:
(, )nmS
是信号导引矢量;b 为目标回波幅度,
无目标时 b =0; (, )Cnm是模拟的杂波数据; (, )Nnm
是内部噪声;J 是外部干扰的调制包络,服从
(0,1)N
正态分布的随机数。
CNR
为单元杂噪比, JNR 为
单元干噪比,机载雷达主杂波往往很强,一般
CNR
远远大于
JNR
。 u
是干扰信号相邻阵元列间相位
1
收稿日期:2014-07-24;修回日期:2014-08-27
作者简介:李 刚(1977—),男,山东人,硕士,工程师,从事雷达信号处理、雷达对抗仿真研究。