下载文档原格式
雷达抗干扰性能评估方法研究一、绪论1.1 前言1.2 研究背景与意义1.3 研究思路与方法1.4 论文结构二、雷达抗干扰性能评估的基础2.1 雷达系统的基本构成2.2 雷达抗干扰的基本概念2.3 雷达抗干扰的评估指标三、雷达抗干扰性能评估方法的研究3.1 基于脉冲压缩特性的评估方法3.2 基于自适应信号处理的评估方法3.3 基于波形分析的评估方法3.4 基于时频分析的评估方法四、雷达抗干扰性能评估的实验验证4.1 实验环境与设备4.2 实验方案设计4.3 实验结果分析五、总结与展望5.1 研究成果总结5.2 研究不足与展望5.3 实际应用前景PS: 在提纲中提到的各个小节应根据实际需要进行适当的调整，以确保论文的逻辑性、连贯性和完整性。
第一章绪论1.1 前言雷达技术是一种广泛应用于军用、民用、科研领域的重要技术。
随着科技的发展，雷达的应用场景越来越多，防范和应对不同形式威胁的需求也越来越迫切。
其中，针对雷达抗干扰的要求和研究越来越关注。
雷达抗干扰是评估雷达性能最重要的指标之一，因此如何评估雷达抗干扰性能便成为了一个重要的研究领域。
1.2 研究背景与意义由于雷达系统长期处在复杂的电磁环境中，电磁干扰在雷达工作中不断发生，导致雷达性能下降，从而威胁到雷达的正常工作、任务完成能力，甚至导致战场打击的失效。
因此，对于雷达的抗干扰性能的评估显得尤为重要，是解决雷达系统工作中干扰问题的关键。
对雷达抗干扰性能加以评估，不仅能完善雷达设计和制造，提高雷达工作性能和稳定性，还为一些特殊场合的雷达工作提供了更可靠的保证。
1.3 研究思路与方法本论文主要从雷达抗干扰性能评估角度出发，探究了雷达抗干扰性能评估的基本原理和方法，分析了各种方法的特点及适用场合，并通过实验验证，综合评价了不同方法的优缺点及适用性。
具体而言，本文主要围绕着以下三个方向进行研究：1. 分析已有的雷达抗干扰性能评估指标，探讨其理论基础、适用范围和不足之处。
单脉冲雷达测角原理
单脉冲雷达测角原理基于多普勒效应。
当脉冲雷达向目标发射一个窄脉冲时，目标会产生回波信号。
由于目标相对于雷达在运动，回波信号的频率会发生偏移。
根据多普勒效应的原理，回波信号的频率偏移与目标的速度成正比。
因此，通过测量回波信号的频率偏移，可以得知目标的速度。
单脉冲雷达采用相控阵天线，可以同时辐射多个窄脉冲，并接收多个回波信号。
通过比较不同天线元件接收到的回波信号的相位差，可以测量到目标的方位角。
具体来说，单脉冲雷达中的天线阵列会将脉冲信号分别发射到不同的方向。
当回波信号到达时，不同的天线元件会接收到不同的信号，经过处理后可以测得方位角。
为了保持高分辨率，单脉冲雷达通常会使用复杂的相控阵技术，如多元素阵列和接收信号的波束形成。
这些技术可以提高雷达的角分辨率和抗干扰能力。
总结来说，单脉冲雷达测角原理是通过测量回波信号的多普勒频率偏移，并结合相控阵技术，来确定目标的速度和方位角。
单脉冲测角技术作者：轩健来源：《科技风》2018年第03期摘要：现代社会，随着导弹、卫星和宇航技术的大幅提高和进步，雷达技术逐渐应用到了越来越多的领域中。
对于目标信号，雷达不仅需要测量目标距离，还包括目标的参数测量，而在某些应用中为了快速地提供目标的精确坐标值，还需要采用自动测角的方法。
单脉冲测角技术定向精度高、实现简单、稳健性好，本文的工作就是围绕着单脉冲技术在雷达中的应用展开的。
文章首先简要阐述了研究的背景和意义，重点表明了单脉冲技术的优势，然后介绍了单脉冲技术测角的原理，最后讨论了该技术存在的缺陷。
关键词：雷达测角；单脉冲技术；同时波瓣测角一、论文研究的背景和意义这些年来，火箭、导弹、人造卫星和宇航技术的日益成熟和不断发展，随之而来的是对跟踪雷达的配套技术的迫切要求，这些方面和指标主要体现在其跟踪的速度、跟踪的精度、跟踪的距离和抵抗外界干扰的能力等方面。
在很大一部分应用情况下，跟踪和检测一个目标，雷达不仅需要估计目标的距离值和速度值，而且要额外计算目标的角坐标。
目前普遍有三种雷达测角方法：顺序波瓣法、圆锥扫描跟踪、单脉冲[1]技术。
顺序波瓣法利用两波束交替出现，或只要其中一个波束，使它绕等信号轴旋转，波束便按时间顺序在1，2位置交替出现。
单脉冲法则使用两套一样的接收系统同时工作。
它们都是属于等信号法[2]。
圆锥扫描法属于最大信号法，天线波束围绕等强线锥形旋转。
当目标偏离其等强线时，接收机收到一个调幅信号的，由此计算出目标的偏离值。
然后将接收机输出的偏离大小的误差值，送到伺服控制电路，使天线对准目标。
单脉冲雷达有很多其他雷达无法比拟和企及的优势。
首当其冲的当属其测量精度，其之所以能达到如此高的测量精度与其工作原理是分不开的。
我们知道单脉冲雷达不会随着目标回波幅度的起伏变化而变化，而其他类型的雷达比如：圆锥扫描雷达却会随着随着目标回波幅度的起伏变化而发生相应的变化，从而产生了一种附加的调制误差。
雷达电子对抗技术及其应用研究2摘要：我国科技水平的持续提升不仅在很大程度上重新塑造了人们的生活习惯，而且也为各个行业带来了前所未有的发展机会。
随着时代的进步和经济建设进程的加快，国家对国防安全的要求越来越高，而雷达作为重要的军事信息传输设备，其地位愈发凸显。
在此过程中，雷达的电子对抗技术经历了显著的进步，并利用信息技术的强大优势，促进了我国雷达对抗装备的持续发展。
为了更好地发挥出雷达电子战装备的作用和价值，必须要对该系统进行合理有效的分析和研究，明确其主要功能及性能特征。
在实际应用中，根据装备的具体战技指标和实际需求，结合工程的实际能力，使设计的相关方案变得更加优化和具体化。
这样，在大量的实践和试验活动的基础上，可以逐步实现最佳的效果。
关键词：雷达；电子对抗；应用研究前言电子对抗在多种战争场景中起到了显著的角色，并随着时间的推移，赢得了全球各国的普遍关注。
在信息化条件下，电子对抗已经成为现代作战体系中必不可少的组成部分，并与之形成相辅相成的关系。
到目前为止，科学和技术的进步速度非常快，电子战的内容也变得更加丰富，其涉及的范围已经超越了仅仅是军事对抗。
其中，雷达探测预警就是一种十分有效且具有代表性的电子防护措施，对于提高部队作战能力有着极为重要的意义。
在当前情境下，雷达被视为最关键的侦测工具，它在导弹侦测预警、反恐救援以及海上和空中的搜索监控等多个方面都得到了广泛应用。
雷达电子对抗技术已逐渐成为未来军事对抗的关键工具，我国在未来的发展过程中仍需加强对电子对抗技术的研究，以进一步提升我国的国防能力。
1雷达电子对抗技术的主要内容1.1 电子对抗的主要内容雷达电子对抗技术已广泛应用于现代战争的多个领域，它在战术上能够对敌方的电子设备产生干扰，从而影响敌方在战时获取信息的能力，使其在现代电子战中占据有利位置。
其中，电子对抗是以电磁频谱和电磁波为手段，通过各种技术手段来保护自己不受敌人攻击。
在电子对抗技术的应用中，主要涵盖了雷达对抗、通信对抗和光电对抗等多个方面，包括但不限于涉水、陆、空和天的全方位、全天候的对抗。
２０１０年８月 第３３卷第４期 舰船电子对抗
ＳＨＩＰＢＯＡＲＤ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＣＯＵＮＴＥＲＭＥＡＳＵＲＥ Ａｕｇ．２０１０
Ｖｏ１．３３ ＮＯ．４
单脉冲雷达角跟踪系统干扰效果及实际应用研究 邹 震，朱宝增，陈福兴 （中国电子科技集团公司５１所，上海２０１８０２）
摘要：简述了单脉冲雷达角跟踪系统的工作原理，介绍了对单脉冲雷达进行角度欺骗的两种方法，并分析了相干干 扰和非相干干扰两种干扰的可行性，仿真了在两点源相干干扰情况下对单脉冲雷达角跟踪系统的干扰效果。 关键词：单脉冲雷达；相干干扰；非相干干扰；角度欺骗；干扰效果 中图分类号：ＴＮ９７２ 文献标识码：Ａ 文章编号：ＣＮ３２～１４１３（２０１０）０４—００４３—０４
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｔｏ Ｔｈｅ Ｊａｍｍｉｎｇ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ａｎｇｌｅ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｍｏｎｏ－ｐｕｌｓｅ Ｒａｄａｒ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ＺＯＵ Ｚｈｅｎ，ＺＨＵ Ｂａｏ—ｚｅｎｇ，ＣＨＥＮ Ｆｕ—ｘｉｎｇ （Ｔｈｅ ５１ｔｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣＥＴＣ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１８０２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｉｍｐｌｙ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ａｎｇｌｅ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍｏｎｏ— ｐｕｌｓｅ ｒａｄａｒ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｗｏ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｐｅｒｆｏｒｍ ｔｈｅ ａｎｇｌｅ ｄｅｃｅｐｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｍｏｎｏ—ｐｕｌｓｅ ｒａｄａｒ，ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｂｏｔｈ ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｊａｍｍｉｎｇ ａｎｄ ｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔ ｊａｍｍｉｎｇ，ｓｉｍｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ ｊａｍｍｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｔＯ ｔｈｅ ａｎｇｌｅ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍｏｎｏ——ｐｕｌｓｅ ｒａｄａｒ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｗｏ ｐｏｉｎｔ ｓｏｕｒｃｅｓ ｃｏｈｅｒ—— ｅｎｔ ｊａｍｍｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｏｎｏ—ｐｕｌｓｅ ｒａｄａｒ；ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｊａｍｍｉｎｇ；ｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔ ｊａｍｍｉｎｇ；ａｎｇｌｅ ｄｅｃｅｐｔｉｏｎ； ｉ ａｍｍｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ
０ 引 言 单脉冲雷达具有较强的跟踪能力，被广泛地应 用在导弹制导、方位角追踪等方面。由于其应用的 广泛性，人们对单脉冲雷达的角度欺骗也进行了更 深入的研究，提出了很多干扰措施。在早期，利用单 脉冲雷达内部的缺陷，噪声干扰对单脉冲雷达曾经 起到一定的作用。但随着现代雷达性能的提高，单 脉冲雷达放弃了距离自动跟踪，采用固定波门、通道 合并等技术，单脉冲雷达已实现对噪声干扰源的抗 干扰；所以现在又提出相干干扰、非相干干扰和闪烁 干扰等新一代干扰方法。 １ 单脉冲雷达角跟踪系统工作原理 单脉冲雷达利用一个脉冲就可以将目标信息提 取完整，所以称为单脉冲雷达。现代单脉冲雷达不 收稿日期：２０１０—０１一Ｏ９ 仅能够抑制幅度调制的干扰信号，并且具有较强的 跟踪干扰源的能力。 根据从回波中获取角信息方式的不同，单脉冲 雷达可分为振幅定向法、相位定向法、综合定向法。 这３种定向方法都可以与３种角度鉴别器（振幅式、 相位式、和差式）相搭配来获得目标角度信息，因此 综合起来有９种形式的单脉冲雷达系统。
１．１单脉冲雷达定向原理 振幅和差式单脉冲雷达为了确定一个平面内的 目标角坐标，需要２个互相叠交的天线方向性图（如 图１所示），并且它们的中心线与等强信号方向偏离 角度相等。目标经两天线接收到的信号的振幅差表 示目标对等强信号方向的偏移量，而振幅差值的符 号表示目标相对于等强信号方向的偏离方向。 相位和差式单脉冲雷达的２个天线单元的中心 ４４ 舰船电子对抗 第３３卷 完全不重合，各天线单元具有完全相同的方向性图 （如图２所示），并平行地指向目标，因此，各天线接 收到的回波信号幅度相等，而相位不同，利用式（１） 可以根据２个分开的天线所收到的回波信号的相位 差来确定目标方向角： Ａ 一Ｚ＿，
ＥＡＲ一 ｓｉｎ０ （１）
Ａ Ａ 式中： 为目标与等强信号方向夹角； 为波长；△ 为相位差。
向
图１单脉冲雷达振幅定向法角坐标的测定 等
天线 图２单脉冲雷达相位定向法角坐标测定 １．２单脉冲雷达系统框图 单脉冲雷达多采用４个天线构成水平和俯仰２ 个平面的角度测量系统。由于俯仰平面和水平平面 原理类似，所以本文仅在一个平面内讨论测量系统。 振幅和差式单脉冲雷达系统框图如图３所示。 信号通过和差网络后形成和、差支路，和差信号经过 变频通道后进行检波、鉴相，得到角度误差信号，再 由误差信号控制天线调整方向，直到差信号为零，和 信号最大时，说明天线等强信号方向为目标方向。 由于相位和差式单脉冲雷达对相位要求较高， 比较难以控制和实现，所以振幅和差式单脉冲雷达 应用比较多，本文仅针对振幅和差式单脉冲雷达进 行干扰实现的研究与最终的效果仿真。
图３ 振幅和差式单脉冲雷达系统框图 ２ 对振幅和差式单脉冲雷达角跟踪系 统的干扰
２．１非相干干扰 由位于跟踪系统不可分辨的角度范围内的２个 以上干扰源产生的干扰，称为多点干扰。如果２个 干扰源的相位独立无关，则称这种干扰为非相干 干扰。 设有２个干扰源，它们在目标雷达处产生的和 差信号可表示为： “ —Ｕ１ＩＦ（００＋０１）＋Ｆ（Ｏｏ一０１）］ｃｏｓ １ｔ＋ Ｕ２［Ｆ（Ｏｏ＋０２）＋Ｆ（Ｏｏ—Ｏｚ）－］ｃｏｓ∞２ｔ （２） “△一Ｕ１［Ｆ（ 一０１）一Ｆ（Ｏｏ＋０１）］ｃｏｓ∞１ｔ＋ Ｕ２ＩＦ（０。一０２）一Ｆ（Ｏｏ＋０２）＂］ＣＯＳ∞２ｔ （３） 由此可以推导出鉴相器输出误差信号为： Ｕ —Ｋ ｛ ［Ｆ （０ｏ一０ ）一Ｆ。（０ｏ＋０ ）］＋ ［Ｆ （ 一△ ＋ ）一Ｆ。（ ＋Ａ０一 ）］） （４） 式中：△ 为两干扰源对目标雷达的夹角；Ｋ 为与系 统通路有关的传输系数。 可以推断出单脉冲雷达跟踪系统稳定平衡（Ｕａ —Ｏ）时，其误差角为：
口一 （５） 式中：０为瞄准轴和一个目标干扰源的偏角；口为两 干扰源信号幅度比。 根据以上对非相干干扰的分析，可以得出如下 结论： （１）因为非相干干扰只能使得目标雷达跟踪角 偏离干扰源，但是其仍然在干扰源连线上，所以２个 干扰源之间的距离要求非常苛刻，在大型系统、多战 斗平台上可以采用。 （２）由于需要在多个分散的平台上装载，所以 成本很高，而且平台间的信息交互也变得很重要。 第４期 邹震等：单脉冲雷达角跟踪系统干扰效果及实际应用研究 ４５ （３）公式（５）满足闪烁干扰的基本原理，所以在 采用非相干干扰时可以采用闪烁干扰来提高干扰 效率。 （４）由于２个干扰源所成夹角不能超过单脉冲 雷达自身分辨角，如果单脉冲雷达分辨角足够小的 话，使用单脉冲雷达导引的导弹落在干扰源之间，由 于导弹的杀伤面积很大，这样也会对系统造成损坏。 （５）现代单脉冲雷达普遍采用的比例导引技 术，也会对干扰效果产生一定影响，特别是噪声干 扰、闪烁干扰。 ２．２相干干扰 相干干扰就是由空间中２个在高频相位上存在 一定关系的干扰源所产生的干扰。它是利用在空间 上相隔一定距离的２个点源信号（其在幅度上相等， 相位上相差１８０。）在空间产生极为严重的相位波前 失真。这种信号会使天线跟踪点远远偏离开２个干 扰源间距之外。 相干干扰产生角误差的一般表达式为： 一 ・—ｌ＋止２ｆｌｃｏｓ￣＋ｆｆ （６） 式中： 为单脉冲雷达跟踪误差角； 为两干扰源信 号振幅比； 为２个干扰信号相位差；△ 为２个干 扰源对雷达的张角。 ０ ＼ 援 糕 悠 嚣 ，幅度比： Ｏ ９５ ，幅度比： ０．９０ 幅度比： Ｏ ８５ （１）相干干扰可以使得单脉冲雷达跟踪角偏离 ２个干扰源中心连线，在保证足够偏离状态下，可以 起到很好的保护作用； （２）由于要求相位的高精度控制，所以对通道 一致性要求较高，最好能进行相位的实时校准； （３）相干干扰要求幅度也是精确可控的，但是 如果满足大干扰压制比的情况下，需要采用行波管， 而行波管的随机相位偏移是需要考虑的； （４）相干干扰需要进行相位的实时校准，所以 整个通道比较小，经过计算，只要２个天线距离达到 １０ ｍ基本可以满足干扰要求。此时相对于非相干 干扰方式，相干干扰方式具有在单个平台上安装的 优势，提高了平台的机动性。
３ 干扰效果仿真 在此采用相干干扰方式，对振幅和差式单脉冲 雷达进行干扰效果仿真。相干干扰系统原理框图如 图５所示。
图５相干干扰系统原理框图 系统工作状态为：信号经过接收通道１、２被接 收并送到控制单元；系统做必要处理；送出干扰信 号，发射通道１、２将干扰信号由天线发射出去实施 干扰。 信号在干扰系统之外所经过的路程相等，所以 ２路信号只需要在干扰系统内保证相位差变换了 １８０。，即可完成相干干扰。 这里模拟了一个单脉冲制导平台在相干干扰机 干扰情况下的飞行路线，假定单脉冲制导平台在距 离干扰机２０ ｋｍ时开启单脉冲制导方式，单脉冲雷 达波束宽度为５。，每１０ ｍ进行一次跟踪方向引导。 根据先前得出公式、单脉冲制导平台参数，假定 单脉冲两干扰源距离为１０ ｒｎ，当幅度比为０．９，相位 差为１７５。，如图６所示，得到当单脉冲制导平台离飞 机１００ ｒｎ时，方位向距离为１２９ ｍ；假定相干干扰两 路信号幅度比为０．８５，相位差为１７０。，如图７所示， 可以看出当制导导弹离飞机１００ ｍ时，方位向距离 为７８ ｍ。
加 如 加：２
