抗欺骗式干扰的方法

利用多普勒效应抗距离欺骗干扰的新方法胡文艳武汉理工大学信息工程学院，武汉（430070）E-mail：huweyan@摘要：本文介绍了距离欺骗干扰实现原理及雷达抗距离欺骗干扰的常用方法，主要对雷达接收到的干扰信号和正常目标回波信号在多普勒效应上的不同进行了分析，并据此提出了雷达抗距离欺骗干扰的新方法：利用多普勒效应抗距离欺骗干扰。

关键词：雷达，距离欺骗干扰，多普勒效应1. 引言电子干扰是为了削弱或破坏敌方电子设备效能而采取的电子技术措施。

通过人为地辐射和转发电磁波，制造假回波或吸收电磁波，以达到扰乱和欺骗对方电子设备，使其失效或降低效能。

电子干扰按其是否辐射能量可分为有源干扰和无源干扰。

反干扰与干扰相对应。

电子干扰和反干扰构成电子对抗，也称电子战。

雷达是利用电磁波探测目标的设备。

广泛应用于地理、气象、航空、航天、科学研究及军事领域。

尤其在军事领域，雷达发挥着巨大作用。

现代战争中很多军事行动都要依靠雷达才能顺利实施。

但针对雷达的干扰技术也发展起来。

提高雷达的抗干扰能力及战场生存能力已成为雷达面临的紧迫问题。

雷达干扰是用电子的方法破坏雷达的正常工作，使雷达不能正确探测和跟踪真正的目标，其中包括掩盖真目标和制造假目标[1]。

对雷达来说，除了目标回波以外，其他进入接收机的信号都是干扰信号。

雷达干扰和反干扰构成雷达对抗，是电子战的重要组成部分。

在针对雷达的干扰中，“距离欺骗干扰”是一种常用的、有效的干扰模式，因此，探讨雷达如何抗“距离欺骗干扰”对保证雷达正常工作，提高雷达生存能力是很有必要的，也是从事雷达工作的人员应该认真对待和考虑的问题。

2. 距离欺骗干扰及其实现原理距离欺骗干扰是干扰机针对雷达接收机距离跟踪系统施放的一种有源干扰，又称距离拖引干扰，是针对跟踪雷达距离跟踪支路常用的一种干扰方式[2]。

距离欺骗干扰的实现原理为：目标(如作战飞机)执行任务时携带着干扰机，干扰机在侦察到雷达电磁波信号后, 首先对微波信号进行采样量化，然后存储并恢复，产生一个加上调制的干扰信号，最后转发给雷达，使雷达接收机接收到干扰信号，产生一个假目标信号，与真正的目标信号相混淆。

卫星导航欺骗干扰检测与抑制技术综述
倪淑燕;陈世淼;付琦玮;毛文轩;雷拓峰;宋鑫
【期刊名称】《电讯技术》
【年(卷),期】2024(64)5
【摘要】全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)欺骗式干扰具有隐蔽性强、危害性大的特点,对GNSS造成了严重的安全威胁。

介绍了生成式和转发式欺骗干扰的原理和关键技术,总结了现有的欺骗式干扰检测方法和抑制方法,并从成本、性能、复杂度、研究重点等方面对现有技术进行了详细分析。

以性能和成本为指标,对比分析了现有干扰攻击、检测和抑制方法。

最后,对未来欺骗式干扰防御研究值得关注的问题进行了展望,以期为后续研究提供思路。

【总页数】9页(P812-820)
【作者】倪淑燕;陈世淼;付琦玮;毛文轩;雷拓峰;宋鑫
【作者单位】航天工程大学电子与光学工程系;航天工程大学研究生院;军事科学院国防科技创新研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TN967
【相关文献】
1.卫星导航欺骗干扰信号检测技术综述
2.卫星导航授时信号的抗干扰和欺骗检测技术综述
3.卫星导航欺骗式干扰抑制技术研究与分析
4.一种基于阵列天线的卫星导航欺骗干扰检测与抑制方法
5.卫星导航欺骗式干扰检测技术综述
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雷达几种有源欺骗干扰及其对抗方法研究雷达几种有源欺骗干扰及其对抗方法研究引言：雷达技术在军事、航空、导航、交通等领域广泛应用。

然而，近年来，由于技术的不断发展，雷达面临着更为复杂和高级的威胁。

其中之一就是有源欺骗干扰，这种干扰会影响雷达系统的性能和准确性。

本文旨在研究雷达面临的几种有源欺骗干扰以及对抗这些干扰的方法。

一、脉冲干扰脉冲干扰是一种常见的有源欺骗干扰方式，它通过发送特定脉冲信号来干扰雷达系统的工作。

具体而言，脉冲干扰可以分为单脉冲干扰、多脉冲干扰和间歇性脉冲干扰。

单脉冲干扰通过发射单个高功率脉冲来覆盖目标，从而使雷达无法准确检测目标信号。

多脉冲干扰则采用连续发射多个脉冲，使目标信号混杂在干扰信号中。

间歇性脉冲干扰则在雷达发送信号的间隙中干扰，使雷达无法准确判断目标。

对抗方法：针对脉冲干扰，雷达系统可以采用频率增频扫描技术和自适应滤波器等方法进行抗干扰处理。

频率增频扫描技术可以通过改变信号频率的方式来识别干扰信号并剔除。

自适应滤波器则能够根据实时环境变化来自适应地滤除干扰信号。

二、假目标干扰假目标干扰是另一种常见的有源欺骗干扰方式，它通过发射与真实目标信号类似的虚假信号来误导雷达系统的检测。

假目标干扰可以分为定位假目标干扰和速度假目标干扰。

定位假目标干扰会在雷达扫描范围内发送虚假目标信号，使雷达误判目标位置。

速度假目标干扰则会发送与真实目标速度相近的假目标信号，使雷达难以准确测定目标速度。

对抗方法：针对假目标干扰，雷达系统可以采用实时目标识别技术和多普勒滤波器等方法进行抗干扰处理。

实时目标识别技术可以通过对比目标信号特性来识别虚假目标信号并剔除。

多普勒滤波器则能够根据目标速度特性对信号进行滤波处理，过滤掉速度假目标干扰。

三、频率跳变干扰频率跳变干扰是一种新型的有源欺骗干扰方式，它通过频繁变化发射信号的频率来干扰雷达系统。

频率跳变干扰可以模拟雷达目标信号的频率变化，使雷达无法准确检测目标并跟踪其运动状态。

第42卷第1期遥测遥控V ol. 42, No. 1 2021年1月Journal of Telemetry, Tracking and Command January 2021一种基于诱导脉冲的极化对消抗欺骗干扰方法*梁子尧，于勇，张彬，张剑琦（北京遥测技术研究所北京 100076）摘要：针对反舰导弹雷达受到敌方大功率有源欺骗信号干扰而不能有效探测目标的问题，提出了一种基于诱导脉冲的极化对消方法。

首先采取Jones矢量对雷达及干扰信号的极化特性进行表征，接着建立一种基于诱导脉冲的雷达H、V双极化通道接收体制，时序上分为诱导和对消两个阶段；然后具体分析了极化对消器的算法原理；最后采取正负斜率线性调频对诱导脉冲的波形进行设计。

仿真实验结果表明，算法可以有效抑制欺骗干扰，匹配滤波后干扰抑制比可达30dB左右。

关键词：雷达信号处理；抗干扰；极化对消器中图分类号：TN911.7 文献标识码：A 文章编号：CN11-1780(2021)01-0064-06Anti-deception jamming method of polarizationcanceller based on induced pulseLIANG Ziyao, YU Yong, ZHANG Bin, ZHANG Jianqi（Beijing Research Institute of Telemetry, Beijing 100076, China）Abstract: In order to solve the problem that anti-ship missile radar cannot detect target effectively due to interference from high-power active deception jamming signals of enemy, a polarization cancellation method based on induced pulse is proposed. Firstly, Jones vector is used to characterize the polarization of radar and jamming signals. Then, a radar H and V dual-polarization channel receiving system based on induced pulse is established, which is divided into induction and cancellation stages. Then the algorithm principle of polarization canceller is analyzed. Finally, the waveform of induced pulse is designed with positive and negative frequency modulation. Simulation results show that the algorithm can effectively suppress deception jamming, and the interference suppression ratio can reach about 30dB after matched filtering.Key words: Radar signal processing; Anti-jamming; Polarization canceller引言在舰船电子对抗领域，欺骗式干扰是一种典型的有源干扰方式，主要用于干扰进入搜索和跟踪阶段的反舰导弹末制导主动雷达。

合成孔径雷达欺骗干扰方法研究合成孔径雷达欺骗干扰方法研究引言：合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）是一种通过脉冲独立扫描多个地面位置，然后将这些位置的观测数据合成成一个像的雷达系统。

合成孔径雷达具有分辨率高、探测距离远、抗干扰能力强等优点，因此广泛应用于目标探测、辅助导航、资源勘查等领域。

然而，合成孔径雷达也面临欺骗干扰的威胁，对此进行研究有助于提高合成孔径雷达的抗干扰能力。

一、合成孔径雷达的工作原理合成孔径雷达通过发射一系列短脉冲信号，接收目标反射的回波信号，并记录下来。

当雷达系统从不同方位对目标进行多次扫描时，可以获取到目标的一系列散射数据，通过波束形成和相干积累，可以生成高质量的合成孔径雷达图像。

二、合成孔径雷达的应用与发展合成孔径雷达广泛应用于军事、航天、地质勘探等方面。

在军事领域中，合成孔径雷达能够实现对地面目标的高分辨率成像，为目标探测、侦察、导航等提供支持。

同时，在航天领域中，合成孔径雷达可以通过对地面的监测获取地质信息以及对天体的探测。

三、合成孔径雷达的欺骗干扰方法1. 杂波干扰合成孔径雷达的工作原理是通过接收目标反射的回波信号，而杂波干扰会使得回波信号受到干扰，从而影响合成孔径雷达的成像质量。

杂波干扰主要来源于雷达接收路径上噪声源、天空回射等，可以通过滤波、增加信噪比等方式减小杂波干扰。

2. 雷达反探测合成孔径雷达的成像是基于散射回波信号进行的，当被监测的目标采取一系列反探测手段时，可以有效减小目标的散射截面，从而降低合成孔径雷达的探测能力。

雷达反探测方法主要包括隐身技术、掩蔽等。

3. 虚假目标制造合成孔径雷达在成像过程中，会将多个位置的数据合成成一个像，因此，可以通过在某些位置人工添加虚假目标的方式，干扰合成孔径雷达的成像结果。

虚假目标制造方法主要包括基于目标特性的虚假目标制造、悬浮目标制造、动态目标制造等。

4. 波形干扰合成孔径雷达的工作是通过发射脉冲信号来接收目标回波信号，对于这种工作原理，可以采取发送干扰信号的方式，干扰合成孔径雷达的波形。

第４３卷第３期２０２１年６月指挥控制与仿真ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ＆ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＶｏｌ ４３㊀Ｎｏ ３Ｊｕｎ ２０２１文章编号：１６７３⁃３８１９（２０２１）０３⁃００８９⁃０５基于目标功率模型的反欺骗干扰方法王英杰，刘冬利，兰㊀慧（海军大连舰艇学院，辽宁大连㊀１１６０１８）摘㊀要：针对功率域对抗转发式欺骗干扰问题，提出了一种基于目标功率模型的对抗措施㊂根据真实目标回波功率随距离变化规律，结合目标ＲＣＳ起伏模型，建立目标回波功率模型㊂基于功率模型，根据错判概率设定判定门限，来区分真假目标并将假目标剔除㊂仿真结果表明，在目标满足斯威林Ｉ㊁ＩＩ模型的情况下，错判概率为１０－７㊁１０－１０㊁１０－１３时对应的门限，在目标与雷达距离大于错判距离时能够有效区别真假目标㊂在距离大于２５ｍ时，三种门限都能有效区分真假目标㊂关键词：目标功率模型；错判概率；错判距离；ＲＣＳ起伏模型中图分类号：ＴＮ９７３㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３⁃３８１９．２０２１．０３．０１８ＡｐｐｒｏａｃｈｏｆＲａｄａｒＡｇａｉｎｓｔＤｅｃｅｐｔｉｏｎＪａｍｍｉｎｇＢａｓｅｄｏｎＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒＭｏｄｅｌＷＡＮＧＹｉｎｇ⁃ｊｉｅ，ＬＩＵＤｏｎｇ⁃ｌｉ，ＬＡＮＨｕｉ（ＤａｌｉａｎＮａｖａｌＡｃａｄｅｍｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０１８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａｍｅｔｈｏｄａｇａｉｎｓｔｄｅｃｅｐｔｉｏｎｊａｍｍｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｔａｒｇｅｔｐｏｗｅｒｍｏｄｅｌｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｄｅ⁃ｃｅｐｔｉｏｎｊａｍｍｉｎｇｉｎｐｏｗｅｒｄｏｍａｉｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｒｅｇｕｌａｒｏｆｔｒｕｅｔａｒｇｅｔｅｃｈｏｐｏｗｅｒｗｉｔｈｄｉｓｔａｎｃｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｂｕｉｌｄｓａｔａｒｇｅｔｅｃｈｏｐｏｗｅｒｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｔａｒｇｅｔＲＣＳｍｏｄｅｌ．Ｔｈｉｓｍｏｄｅｌｃａｎｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｔｒｕｅｔａｒｇｅｔａｎｄｆａｌｓｅｔａｒｇｅｔｔｈｒｏｕｇｈｔｈｒｅｓｈｏｌｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｒｒｏｒｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｅｍｏｄｅｌｃａｎｉｄｅｎｔｉｆｙｊａｍｍｉｎｇｗｉｔｈｄｉｓｔａｎｃｅｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈｅｅｒｒｏｒｄｉｓｔａｎｃｅｉｎｔｈｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｒｒｏｒｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ１０－７，１０－１０，１０－１３ｗｈｅｎｔａｒｇｅｔｓａｃｃｏｒｄｗｉｔｈＳｗｅｒｌｉｎｇⅠ／Ⅱｍｏｄｅｌ．Ｗｈｅｎｄｉｓｔａｎｃｅｉｓｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎ２５ｍ，ｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｔｈｒｅｓｈｏｌｄａｌｌｃａｎｉｄｅｎｔｉｆｙｄｅｃｅｐｔｉｏｎｊａｍｍｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔａｒｇｅｔｐｏｗｅｒｍｏｄｅｌ；ｅｒｒｏｒｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ；ｅｒｒｏｒｄｉｓｔａｎｃｅ；ＲＣＳｍｏｄｅｌ收稿日期：２０２１⁃０１⁃２６修回日期：２０２１⁃０３⁃１５作者简介：王英杰（１９９７ ），男，安徽金寨人，硕士研究生，研究方向为雷达反干扰技术㊂刘冬利（１９７５ ），男，教授㊂㊀㊀欺骗干扰由于能够以较小的投入取得较好的干扰效果而愈加受到重视㊂尤其是随着数字射频存储技术（ＤｉｇｉｔａｌＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＭｅｍｏｒｙ，ＤＲＦＭ）的成熟，干扰机能够产生与雷达信号高度相似的欺骗干扰信号㊂通过对雷达发射信号的截获㊁调制㊁转发，ＤＲＦＭ产生的干扰信号与雷达信号在时域㊁频域上高度相似，使得干扰极具欺骗性，从而迷惑雷达达到掩护真实目标的目的㊂因此，为了保障雷达在复杂电磁环境下对真实目标的探测，研究对抗欺骗干扰的方法具有重要意义㊂当前，针对反欺骗干扰技术的研究有很多，有射频掩护㊁波形分集㊁频率捷变㊁盲源分离㊁自适应波束形成等多种方法㊂文献［１］中针对ＤＲＦＭ干扰机干扰通道资源不足这一弱点，通过在雷达信号前后设置掩护信号，引导干扰侦查接收机对掩护信号进行追踪，有效保护雷达信号㊂但是，掩护信号的设置会使得发射功率分散，导致雷达作用距离下降㊂文献［２］中提出了波形数字水印抗ＤＲＦＭ转发式欺骗干扰的方法，通过在不同脉冲重复周期内用一定数量的随机数对信号进行幅度调制，实现脉冲分集㊂文献［３］中提出一种新的基于相位扰动的线性调频（ＬｉｎｅａｒＦｒｅｑｕｅｎｃｙＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＬＦＭ）信号调制方法，得到一组相互正交的脉冲波形集㊂但是，波形集中波形数量只有四个，数量偏少㊂文献［４］中提出一种基于盲源分离的欺骗干扰抑制算法，利用相邻脉冲重复间隔（ＰｕｌｓｅＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎＩｎｔｅｒｖａｌ，ＰＲＩ）内信号延迟时间和多普勒频率变化较小这一特点，将相邻ＰＲＩ假设为两个通道来对目标回波信号和干扰信号进行分离㊂文献［５］在文献［４］的基础上进一步建立了多ＰＲＩ采样的抗干扰模型，利用盲源分离算法将距离密集假目标欺骗干扰中的干扰信号分离出来㊂但是当干扰和目标在同一角度上时，算法效能下降严重㊂当干扰从主瓣进入时，采用自适应波束形成技术对抗干扰会导致波束主瓣变形㊂文献［６］提出了基于阻塞矩阵预处理和基于特征投影预处理两种波束保形方法，有效解决了主瓣波束畸变问题㊂但是需要精确测得干扰角度㊂文献［７］根据目标与干扰信号的极化特性差异，提出一种极化⁃空域联合的反主瓣欺骗干扰，可以有效滤除密集假目标㊂文献［８］中将对数频率偏移思想引入频率分集阵列多输入多输出（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉ⁃ｖｅｒｓｅＡｒｒａｙＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔ，ＦＤＡ⁃ＭＩＭＯ）雷达，可以有效抑制主瓣干扰㊂目前发展的反欺骗干扰技术仍有不足，需要研究新的对抗欺骗干扰的方法㊂本文研究不同距离上飞行目标的回波功率大小，９０㊀王英杰，等：基于目标功率模型的反欺骗干扰方法第４３卷结合ＲＣＳ起伏模型构建真实目标功率模型㊂基于功率模型，设定合理的门限来区分真假目标㊂１㊀目标回波与干扰信号模型１ １㊀目标回波模型假设雷达发射信号为ｓ（ｔ）ｓ（ｔ）＝Ａ０ｃｏｓ（ω０ｔ＋ϕ）（１）式中，雷达发射信号的幅度由Ａ０表示㊂ω０＝２πｆ０，ｆ０为发射信号中频㊂ϕ为发射信号相位㊂发射信号到达目标后，经过后向散射回到雷达接收机，回波信号可以表示为ｓｒ（ｔ）ｓｒ（ｔ）＝Ａｒｃｏｓ［ω０（ｔ－τｒ）＋ϕｒ］（２）式中，Ａｒ为目标回波信号的幅度，τｒ为回波信号的延迟时间，ϕｒ为回波信号相位㊂雷达接收到目标回波后，可对回波功率进行测量㊂这里引入雷达方程来表述目标回波功率：Ｐｒ＝ＰｔＧｔＧｒσλ２（４π）３Ｒ４（３）式中，Ｐｔ为雷达信号发射功率；Ｇｔ为雷达发射天线增益；Ｇｒ为雷达接收机天线增益；λ为雷达信号波长；σ为目标雷达散射截面积（ＲａｄａｒＣｒｏｓｓＳｅｃｔｉｏｎ，ＲＣＳ）；Ｒ为雷达与目标之间的距离㊂１ ２㊀干扰信号模型当假目标间隔大于雷达脉冲宽度时，干扰机可以按照峰值功率转发每个假目标，此时称作稀疏假目标干扰［１４］㊂这些假目标分布在距离维上，并且假目标能量远远大于目标回波［１５］㊂本文提出的反干扰方法主要针对自卫式稀疏假目标干扰，且干扰功率恒定㊂假目标干扰可以表示为ｊ（ｔ）＝ðＫｋ＝１Ａｋｃｏｓ［ωｒ（ｔ－τｋ）＋ϕｋ］（４）式中，Ｋ表示假目标数量，Ａｋ表示干扰幅值，τｋ表示各个假目标的时延㊂雷达接收机处干扰信号的功率可以表示为Ｐｒｊ＝ＰｊＧｊＧｒｊλ２γｊ（４π）２Ｒ２ＢｒＢｊ（５）式中，Ｐｊ为干扰机发射功率；Ｇｊ为干扰机天线发射；Ｇｒｊ为雷达天线在干扰机方向的增益；γｊ为极化损失系数，一般取０ ５；Ｂｒ为接收机带宽；Ｂｊ为干扰信号的频谱带宽㊂由于采用稀疏假目标干扰，假目标在距离维上离散，但是到达雷达接收机处的干扰功率相同㊂当目标采用自卫式干扰，则干扰机与雷达间的距离就是目标与雷达间的距离㊂当目标与雷达之间的距离与有效烧穿距离相等时，回波功率与干扰功率相等㊂当目标与雷达之间的距离大于烧穿距离时，回波功率小于干扰功率㊂本文讨论目标与雷达之间的距离大于烧穿距离的情况㊂２㊀目标功率模型２ １㊀基本原理在雷达探测目标的过程中，目标相对雷达是不断运动的㊂因此对于同一个目标，雷达接收功率会因为σ㊁Ｒ的变化而发生变化㊂本文假设在雷达波束驻留时间内进行雷达信号的发射和接收，即ＧｔʈＧｒ㊂式子可以只保留σ㊁Ｒ㊁Ｐｒ，其他项都是与雷达有关的常量，用因子ｋ代替，则ｋ可以表示为ｋ＝ＰｔＧｔＧｒλ２（４π）３（６）则此时雷达方程变为Ｐｒ＝ｋσＲ４（７）由式（７）可知，在雷达发射功率㊁天线增益㊁信号波长不变的情况下，不同距离上目标的回波功率与σ的值有关㊂图１所示为不同距离上目标起伏对回波功率的影响㊂图１㊀不同距离上目标ＲＣＳ起伏对回波功率的影响由于目标的ＲＣＳ存在统计特性，并且受到目标运动姿态㊁速度和雷达信号波长的影响，常常用起伏模型表示，最典型的是ＳｗｅｒｌｉｎｇＩ⁃Ⅳ模型，非起伏目标被称为Ｓｗｅｒｌｉｎｇ０或者ＳｗｅｒｌｉｎｇⅤ模型㊂本文引入一个２ｍ自由度的χ２分布模型［１１］㊂χ２分布模型的概率密度函数为ｐ（σ）＝ｍ（ｍ－１）！σａｖｍσσａｖæèçöø÷ｍ－１ｅ－ｍσσ㊀σ＞０（８）２ｍ为其自由度，通常为整数㊂式中，σａｖ为平均雷达散射截面积，σ为雷达散射截面积㊂已知目标回波功率与目标ＲＣＳ成比例，则回波功率的概率密度函数为ｐ（Ｐｒ）＝Ｒ４ｍｋ（ｍ－１）！σａｖｍＲ４Ｐｒσａｖｋæèçöø÷ｍ－１ｅ－ｍＲσ＝１（ｍ－１）！ｍＲ４σａｖｋæèçöø÷ｍＰｍ－１ｒｅ－ｍＲσ㊀Ｐｒ＞０（９）第３期指挥控制与仿真９１㊀则在一定距离上，回波功率呈现概率分布㊂图２所示为固定距离下不同自由度对目标回波功率概率分布的影响㊂图２㊀不同自由度下固定距离回波功率的概率分布斯威林的目标起伏模型是２ｍ自由度χ２分布中的两个特例：当ｍ＝１时，式（８）化简为指数分布：ｐ（σ）＝１σａｖｅ－σσａｖ㊀σ＞０（１０）此时，回波功率的概率密度函数为ｐ（Ｐｒ）＝Ｒ４σａｖｋｅ－Ｒ４Ｐｒσａｖｋ㊀Ｐｒ＞０（１１）此时目标满足斯威林Ⅰ㊁Ⅱ分布㊂当ｍ＝２时，式（８）化简为ｐ（σ）＝４σσ２ａｖｅ－２σσａｖσ＞０（１２）此时回波功率的概率密度函数为ｐ（Ｐｒ）＝２Ｒ４σａｖｋæèçöø÷２ｅ－２Ｒ４ＰｒσａｖｋＰｒ㊀Ｐｒ＞０（１３）此时目标满足斯威林Ⅲ㊁Ⅱ分布㊂χ２分布时，ＲＣＳ方差平均值的比值等于ｍ－１／２，即ｍ值越大，起伏程度越小㊂当ｍ趋向于无穷大时，相当于不起伏目标㊂２ ２㊀检测门限与错判概率基于回波功率模型，可以知道在一定距离上真实目标回波功率的概率分布㊂由于在相同距离上，假目标的回波功率要大于真实目标的回波功率，则设置合理的目标回波功率上限，可以有效滤除假目标㊂本文假设真实目标ＲＣＳ上限为ａ，则在距离Ｒ上，目标回波功率的上限为ｋａ／Ｒ４㊂因此在距离Ｒ上，设定门限为ｋａ／Ｒ４㊂假如Ｐｒ＞ｋａ／Ｒ４，则可以判定为假目标㊂在χ２分布模型中，σ＞０㊂设置上限ａ，当σ＞ａ时，真实目标被判定为假目标，造成误判㊂这里引入错判概率Ｐｅ来描述因为目标ＲＣＳ超过上限而造成错判的概率，即Ｐｅ＝ʏ＋ɕｋａ／Ｒ㊀ｐ（Ｐｒ）ｄＰｒ＝ｅ－ｍａσðｍ－１ｎ＝０１ｎ！ｍａσａｖæèçöø÷ｎ（１４）图３所示为不同自由度下门限值与错判概率的关系图㊂图３㊀不同自由度下门限值与错判概率关系图据图可知，当ａ越大时，Ｐｅ值越小㊂当Ｐｅ值不变时，随着ｍ的增大，门限值减小㊂即当自由度增大时，为了保持相同的错判概率，需要降低门限值㊂由于门限值与１／Ｒ４成正比，而干扰功率与１／Ｒ２成正比㊂因此，在某一距离上干扰功率等于门限值㊂这里定义：当门限值和干扰功率相等时，此时对应的距离称之为错判距离Ｒｆａ㊂当目标与雷达间距离小于错判距离时，干扰功率小于门限，此时无法区分真假目标㊂当目标与雷达间距离大于错判距离时，干扰功率大于门限，此时能够区分真假目标㊂本文对ｍ＝１，即斯威林Ⅰ㊁Ⅱ分布的情况进行讨论㊂ｐ（Ｐｒ）＝Ｒ４σａｖｋｅ－Ｒ４Ｐｒσａｖｋ㊀Ｐｒ＞０（１５）图４为ｍ＝１时不同距离下目标回波功率的概率分布图㊂图４㊀不同距离下回波功率的概率分布在错判概率Ｐ１的情况下Ｐ１＝ｅ－ａσａｖ（１６）此时目标ＲＣＳ起伏上限为ａ＝－σａｖｌｎＰ１㊂由此可９２㊀王英杰，等：基于目标功率模型的反欺骗干扰方法第４３卷得判定假目标门限Ｐｒ＝－σａｖｋＲ４ｌｎＰ１（１７）当回波功率大于门限时，可以判断目标为假目标㊂由式（５）㊁（１７）可得错判距离Ｒｆａ为Ｒｆａ＝－ｌｎＰ１σａｖｋ（４π）２ＰｊＧｊＧｒｊλ２γｊＢｊＢｒæèçöø÷＝－ｌｎＰ１σａｖ４πＰｔＧｔＧｒＰｊＧｊＧｒｊγｊＢｊＢｒæèçöø÷（１８）当Ｒ＞Ｒｆａ时，门限可以有效区分出假目标㊂对式（１８）分析可知，当干扰机通过增大干扰功率㊁增大干扰机天线增益以及减小ＲＣＳ等方法对抗雷达探测时，错判距离缩小，对采用基于功率模型的反干扰方法有利㊂综上所述，图５给出了功率域反欺骗干扰的流程图㊂如图所示，本文提出的反欺骗干扰方法是在数据处理层面实现的㊂图５㊀假目标识别流程图３㊀仿真分析３ １㊀参数设置设置雷达载频为３ＧＨｚ，发射功率为１０ｋＷ㊂天线发射增益与接收增益相同，为３５ｄＢ㊂目标平均ＲＣＳ为６ｍ２，采用自卫式干扰，且干扰功率为１ｋＷ㊂假设干扰机发射增益与雷达相同，且干扰信号频谱带宽为雷达接收机带宽的两倍㊂３ ２㊀可行性分析基于目标功率模型的反稀疏假目标干扰方法可行性分析：在烧穿距离之外，干扰功率大于目标功率㊂根据雷达和干扰机参数，对烧穿距离以外不同距离上的真假目标功率和门限进行仿真分析㊂具体结果如图６㊁７㊁８所示㊂对式（３）㊁（５）㊁（１７）分析可知，随着距离的增大，真假目标在功率域的区分度愈加明显，并且在距离较近的情况下，也能够进行区分［７］㊂门限总是大于真实目标回波功率，并且当目标和雷达间距离大于错判距离时，门限总是小于干扰功率㊂因此可知，距离大于图６㊀错判概率Ｐｆａ＝１０－７时目标识别结果１００ｋｍ时功率模型依然能够很好地区分出真假目标㊂由上述仿真结果可得，当目标和雷达间的距离大于错判距离时，功率模型能够有效区分出真目标和假目标㊂由式（１８）可得，错判概率Ｐｆａ为１０－７㊁１０－１０㊁１０－１３时对应的错判距离分别为１７ ５ｍ㊁２１ ０ｍ㊁２３ ９ｍ㊂则错判距离很小，不影响对假目标的判定㊂在２５ｍ以外，错判概率Ｐｆａ为１０－７㊁１０－１０㊁１０－１３的情况下，功率模型能很好地区分假目标，且此时对真实目标误判的概率极低㊂４㊀结束语本文提出了一种基于目标功率模型的反欺骗干扰方法，通过对真实目标回波功率随距离变化的分析，基于目标ＲＣＳ起伏模型建立目标功率模型㊂在目标功率模型的基础上，以一定错判概率为前提设置门限来区分真假目标，以达到剔除干扰的目的㊂本文主要对满足斯威林Ｉ㊁ＩＩ起伏模型的目标功率模型反欺骗干扰方法进行验证，通过设定的检测门限，能够有效区分真假目标且错判距离小㊂下一步将会验证更多模型的效果㊂同时需要注意到，对目标功率模型的构建需要目第３期指挥控制与仿真９３㊀图７㊀错判概率Ｐｆａ＝１０－１０时目标识别结果标起伏模型㊁σａｖ等先验信息㊂参考文献：［１］㊀张昭建，谢军伟，杨春晓，等．掩护脉冲信号抗转发式欺骗干扰性能分析［Ｊ］．弹箭与制导学报，２０１６，３６（４）：１４９⁃１５２，１５６．［２］㊀张荣文，李彦鹏，教亚飞．基于脉冲分集理论的雷达波形数字水印抗ＤＲＦＭ干扰技术［Ｊ］．信号处理，２０１５，３１（１２）：１６４９⁃１６５３．［３］㊀韦灵峰，林幼权，徐戈．一种新的基于相位扰动的线性调频信号ＳＡＲ抗干扰方法［Ｊ］．现代雷达，２０１９，４１（７）：３３⁃３８．［４］㊀罗双才，唐斌．一种基于盲分离的欺骗干扰抑制算法［Ｊ］．电子与信息学报，２０１１，３３（１２）：２８０１⁃２８０６．［５］㊀董玮，李小波，单凉，等．一种雷达主瓣欺骗干扰抑制算法［Ｊ］．现代防御技术，２０１７，４５（２）：２０９⁃２１６．［６］㊀李荣锋，王永良，万山虎，等．主瓣干扰下自适应方向图保形方法的研究［Ｊ］．现代雷达，２００２，２４（３）：５０⁃５３．［７］㊀文才，王彤，吴亿锋，等．极化⁃空域联合抗机载雷达欺骗式主瓣干扰［Ｊ］．电子与信息学报，２０１４，３６（７）：图８㊀错判概率Ｐｆａ＝１０－１３时目标识别结果１５５２⁃１５５９．［８］㊀谭清莉，张艺乐，等．ＦＤＡ⁃ＭＩＭＯ雷达主瓣欺骗干扰对抗方法［Ｊ］．雷达科学与技术，２０１７，１５（６）：６７１⁃６７６．［９］㊀彭荣硕，董鹏曙，孟藏珍．基于１ ５维谱的欺骗干扰识别方法［Ｊ］．空军预警学院学报，２０１９，３３（５）：３４９⁃３５２．［１０］尹鹏．雷达有源压制干扰自适应感知方法研究［Ｄ］．成都：电子科技大学，２０１８．［１１］丁鹭飞，耿富录，陈建春．雷达原理［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２０１４．［１２］李建勋，秦江敏，马晓岩．雷达抗应答式欺骗干扰中的特征提取研究［Ｊ］．空军雷达学院学报，２００４，１８（２）：４⁃７．［１３］杨添舒，张晓林．基于信号能量的调频连续波雷达多目标检测方法［ＥＢ／ＯＬ］．应用科技，２０２０⁃０５⁃２６．Ｄｏｉ：１０．１１９９９／ｙｙｋｊ．２０１９／２００１．［１４］李文臣，黄烽，杨会民，等．雷达噪声干扰和多假目标干扰效能分析［Ｊ］．中国电子科学研究院学报，２０１３，８（４）：４０３⁃４０６．［１５］全英汇，陈侠达，阮锋，等．一种捷变频联合Ｈｏｕｇｈ变换的抗密集假目标干扰算法［Ｊ］．电子与信息学报，２０１９，４１（１１）：２６３９⁃２６４５．（责任编辑：许韦韦）。

激光对抗中的告警和欺骗干扰技术激光对抗中的告警和欺骗干扰技术近年来，激光对抗技术在军事领域得到广泛应用。

激光武器的出现使得现代战争的模式发生了巨大变化。

然而，随之而来的问题是，攻击方和防御方都在不断努力提升自己的技术，不仅企图通过告警技术实时获取信息，还试图通过欺骗与干扰技术伪装自己。

本文将重点介绍激光对抗中的告警和欺骗干扰技术。

告警技术是指在激光作用下，通过检测到来的激光，实时获取并分析相关信息，以便在最短时间内做出相应反应的技术手段。

激光的传播速度极快，因此告警技术的时效性非常重要。

目前，告警技术主要分为两大类：被动告警和主动告警。

被动告警技术是指其工作基础是激光武器发射出的激光束对目标表面或烟云的散射。

例如，激光警告仪（LWD）就是一种常见的被动告警设备。

它通过接收到的激光束的强度和频率来判断激光武器的种类和距离，以便采取相应的防御措施。

此外，还有红外探测设备和摄像机等工具可以被动地告警。

虽然被动告警技术可以实时获取信息，但其受到环境条件的限制，例如目标表面的反射率或气候条件等。

因此，主动告警技术应运而生。

主动告警技术是指通过对激光武器进行扫描，发射相应的传感激光束，以检测是否存在激光武器的技术。

这种方式可以避免环境条件的影响，提高告警的准确性。

目前，主动告警技术主要包括激光雷达和主动光束反射器等。

激光雷达可以发射脉冲激光并接收反射激光，通过分析不同反射激光的强度和频率，确定激光武器的类型和距离。

而主动光束反射器则是通过反射特定频率的激光束，与激光武器发射的激光叠加在一起，进而使其无法正确锁定目标。

在激光对抗中，除了告警技术外，欺骗干扰技术也是非常重要的。

欺骗干扰技术是指通过模拟新目标、干扰敌方探测设备或改变自身特征等方式，使敌方无法准确锁定目标或降低攻击精度。

目前，欺骗干扰技术主要分为两大类：主动干扰和被动干扰。

主动干扰技术是指使用电磁波等信号源主动干扰敌方激光探测设备的技术。

例如，使用干扰激光发射器或红外干扰弹等设备，通过发射强烈的、与激光波长相同或相近的激光束，干扰敌方激光跟踪系统，使其无法准确锁定目标。

对付雷达的方式多种多样有源干扰
有源干扰是依靠干扰机发出电磁波来干扰敌方雷达工作的，可分为压制性干扰和欺骗性干扰两类。

压制性干扰，是用大功率同频噪声“淹没”的方法来让敌方雷达接收机“饱和”。

如果把雷达比作一个在屋里打电话的人，压制性干扰就是你带着大喇叭冲进去，在他面前唱卡拉OK，他自然就听不清电话里的声音了。

压制性干扰对信号的要求不高，只要频率准、功率强就行，是一种比较“粗犷”的干扰方式。

与之相比，欺骗性干扰就显得有些“阴险”，它不靠功率取胜，而是发出一种能“迷惑”敌方雷达的电磁波。

雷达接收到这种干扰信号后就会产生各种误差。

如果还把雷达比作那个打电话的人，这次你进去时带个复读机，把他说话声音录下来再马上放给他听，或者不断地播放和他打电话的语句差不多的绕口令，不用多久他就糊涂了。

欺骗性干扰对功率的要求不高，设备的体积和重量适中，很适合安装在飞机上。

无源干扰是一种被动的干扰方式，本身并不发射电磁波，而依靠反射或吸收雷达发出的电磁波来给雷达捣乱。

箔条是最常见也是历史最悠久的无源干扰手段，它在空中可以大面积反射雷达波，让敌人的雷达屏幕上呈现一大片杂乱的亮斑。

箔条是第二次世界大战时期盟军对付德军雷达的“秘密武器”，早期为铝制，但铝制箔条比较重，也比较容易缠在一起，后来人们就用外面涂覆金属的玻璃纤维来生产箔条。

使用了新材料的箔条重量更轻，更容易在空中散开成为“箔条云”，对雷达的干扰性能更好。

飞机上使用的是可以随时投放的打包箔条，
军舰上一般使用内部装满箔条的火箭弹作为无源干扰手段，需要时可以将它们发射到空中。