复杂电磁环境雷达新型威胁信号建模与仿真复杂电磁环境雷达新型威胁信号建模与仿真
复杂电磁环境中雷达新型威胁信号相对传统威胁信号具有更强的相干性和隐蔽性,信号环境对雷达装备构成较
大威胁。针对目前对该类环境信号干扰机理和数学模型欠缺系统性研究的问题,分析了环境的组成要素,并对
典型的信号样式建立了数学模型。最后,研制开发了雷达信号环境全数字仿真模拟系统,在该系统上实现了信
号模型的仿真验证。仿真结果表明了模型的合理性和有效性。
0 引言引言
构建贴近实战的训练电磁环境是开展复杂电磁环境下军事训练的前提。复杂电磁 环境的实装构建难度大、代价高,而全
数字化模拟的构建方法具有灵活性强、可操作性好 、代价小等诸多优点,是电磁环境构建的重要手段和研究热点,也为装备
复杂电磁环境适 应性检验提供了有力支持。要通过全数字化模拟的方式构建逼真、可信的电磁环境,前提 是对
雷达新型威胁信号相对于传统威胁信号具有更强的相干性和隐蔽性,信号环境对 雷达装备构成了更大的威胁。然而,目
前对于雷达新型威胁信号的干扰机理和数学模型的 研究不成系统性,且未能突出此类信号的高威胁性,难以达到贴近实战的
要求。本文深入 分析了雷达新型威胁信号环境的构成要素,并对典型信号样式进行了
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复杂电磁环境下雷达所面临的威胁信号环境,其主要构成要素是敌方有意施放的 干扰信号。雷达威胁信号环境模拟时,
不仅要考虑模拟传统的有源压制性干扰、有源欺骗 性干扰和无源干扰[2],更要特别关注新出现的、对雷达威胁程度更大的干
扰信号[3-4]。 传统的干扰样式由于无法获得脉冲处理增益,干扰功率利用率低,甚至不能达到有效干扰 的目的。若雷达采用
超低旁瓣、旁瓣对消和旁瓣匿隐等技术,更使得干扰能力大大减弱。
新型威胁信号往往兼有欺骗干扰和噪声干扰的特点,由于采用了数字射频存储技 术,干扰信号与目标回波信号在时域和
频域上具有很强的相似性,可以在雷达信号处理中 得到脉冲压缩增益和相参积累增益,具有较高的干扰功率利用率。在脉冲
压缩之后可以对 目标回波形成良好的遮盖,更能在灵活控制下产生密集型假目标信号,有效并隐蔽地淹没 目标回波,使雷达
难以检测跟踪目标,获得较好的干扰效果。基于以上分析,雷达威胁信 号环境研究应对新型威胁信号环境加以特别关注,其
组成要素如图1所示。
2 新型威胁信号环境数学建模新型威胁信号环境数学建模
选取新型威胁信号典型代表:基于移频的密集假目标干扰、前沿脉冲复制干扰、 脉内等间隔采样干扰和卷积噪声干扰,
建立数学模型[5-6]。
(1)基于移频的密集假目标干扰基于移频的密集假目标干扰
基于移频的密集假目标干扰是通过叠加多个移频干扰信号实现密集假目标干扰。 通过控制每个移频干扰脉冲的移频量可
以控制干扰信号脉压后的峰值位置,从而产生多个 相邻的假目标。为了使脉压后的峰值具有随机性,可以用噪声对移频干扰
脉冲的幅度进行 调制。以线性调频信号为例,建立基于移频的密集假目标干扰的时域数学模型,表达式如 下:
式中,A为干扰信号幅度;i为服从0~1均匀分布的调制噪声;f0为信号中心频率;T为 雷达信号脉冲宽度;k=B/T为线性
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