MTI雷达密集假目标干扰效果仿真研究
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２０１３年第９期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｏ，￣Ｓｆ教前沿０ 科技信息
ＭＴＩ雷达密集假目标干扰效果仿真研究
恽建波 张海黎ｚ
（１．华东电子工程研究所，安徽合肥２３００３１；２－中国人民解放军总参谋部电子对抗
与雷达部驻南京地区军代室。江苏南京２１ ０００７）
【摘要】动目标显示（ＭＴＩ）技术是雷达在杂波环境中发现运动目标的有效手段，文章介绍了ＭＴＩ的基本原理、典型的级联ＭＴＩ滤波器以
及参差情况下时变加权实现ＭＴＩ、ＡＭＴＩ滤波的基本原理。建立了ＭＴＩ、ＡＭＴＩ信号处理系统仿真模型，得到了多种情况下密集假目标对ＭＴＩ、
ＡＭＴＩ雷达干扰仿真结果．为密集假目标的现实运用提供了有用的结论
【关键词】动目标显示；仿真模型；密集假目标
Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｆａｌｓｅ ｔａｒｇｅｔ ｊａｍｍｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ＭＴＩ Ｒａｄａｒ
ＹＵＮ Ｊｉａｎ—ｂｏ ＺｈＡＮＧ Ｈａｉ—ｕ２
（１．Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｆｅｉ Ａｎｈｕｉ ２３００３１，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｎａｎｊｉｎｇ Ａｒｅａ Ｄｅｌｅｇａｃｙ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｏｕｒｔｈ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｓｔａｌｌ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｊｉａｎｇｓｕ ２１０００７）
【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｍｏｖｉｎｇ ｔａｒｇｅｔ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ（ＭＴＩ）ｉｓ ａ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｎ ｔＯ ｆｏｕｎｄ ｍｏｖｉｎｇ ｔａｒｇｅｔ ｉｎ ｔｈｅ ｃｌｕｔｔｅｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｒａｄａｒ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ
ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｙｐｉｃａｌ ｃａｓｃａｄｅ ｆｉｌｔｅｒ ｏｆ ＭＴＩ．Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ ｏｆ ＭＴＩ ｆｉｌｔｅｒ ａｎｄ ＡＭＴＩ ｆｉｌｔｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔａｇｇｅｒ ｃａｓｅ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｒｅａｌｉｚｅ ｂｙ
ｖａｒｙｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ．Ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ＭＴＩ ａｎｄ ＡＭＴＩ ａｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｆａｌｓｅ ｔａｒｇｅｔｓ
ｊａｍｍｉｎｇ ｔｏ ＭＴＩ ｒａｄａｒ ａｎｄ ＡＭＴＩ ｒａｄａｒ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅ ｕｓｅｆｕｌ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅａｌｉｔｙ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｆａｌｓｅ ｔａｒｇｅｔｓ．
【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］Ｍｏｖｉｎｇ ｔａｒｇｅｔ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ；Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ；Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｆａｌｓｅ ｔａｒｇｅｔｓ
０引言
现代雷达面临的任务Ｅｔ益复杂，为了提高雷达在复杂多变环境中的
检测性能．人们提出了各种先进的理论和方法，杂波抑制技术就是其中
的关键技术之一 动目标显示（Ｍｏｖｉｎｇ Ｔａｒｇｅｔ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ，ＭＴＩ）技术是最早
用于抑制杂波的技术之一，它利用运动目标回波信号的多谱勒频移来区
分运动目标和固定目标。随着雷达技术的发展孩技术在新体制雷达中
得到了广泛应用。目前先进的ＭＴＩ雷达的改善因子可以达到６０ｄＢ，可
有效改善在杂波背景下检测运动目标的能力，并且提高雷达的抗干扰性
能。本文通过开展对ＭＴＩ雷达的密集假目标干扰仿真和试验．研究不同
边界条件下的密集假目标干扰对ＭＴＩ体制雷达的干扰效果
１ ＭＴｌ对消的基本原理
杂波区中运动目标的回波将同杂波一道进入接收机．且运动目标
的回波电平往往比杂波电平低很多倍．运动目标回波被“淹没”在杂波
中。这时．想要在时域中将他们区别开来已不可能．因而人们转向频域
即利用它们频谱的差别来区分之。ＭＴＩ含义是：基于回波多谱勒信息
的提取而区分运动目标与固定目标（包括低速运动的杂波等）。当固定
目标、地杂波等与运动目标处于同一距离单元时．因固定目标回波中
的多谱勒频率为零．慢速运动的杂波中所含的多谱勒频移也集中在零
频附近，它们的回波经相位检波后．输出信号的相位将不随时间变化
或随时间作缓慢变化．反映在幅度上则为其幅度不随时间变化或随时
间缓慢变化。相反．运动目标经相检输出后，因其相位随时间变化较
大．反映在幅度上也是其幅度随时间变化较快。因此．若将同一距离单
元在相邻重复周期内的相检输出作相减运算（图１所示）。则固定目标
回波得以保留。显然这样便可将固定目标、慢速杂波与运动目标区别
开来 这就是ＭＴＩ对消的基本原理（ｕ。
图１对消处理框图
典型的动目标显示（ＭＴＤ系统通常采用非递归的有限冲激响应（ＦｔＲ）滤
波器来实现对杂波的抑制（图２所示）。
设输入信号为ｘ（ｃ），每级延迟线的延迟时间为 则ＭＴＩ滤波器的
系统函数为：
Ｎ ｙ（ｔ）： （￡）：∑Ｗｌｘｘ（ｔ一 ） （１）
ｉ＃０ 式中ｗ为权矢量，ｘ（ｔ）为信号矢量，Ｔｒ为脉冲雷达的脉冲重复周
期。对固定的地杂波信号，式（１）中的权矢量为固定矢量，其对应的ＭＴＩ
滤波器为有固定凹口的滤波器。而对运动的气象杂波，ｗ应是跟随杂
波特性而变的时变矢量。由于对确定的Ｎ值。ＭＴＩ滤波器的频率特性
仅由加权矢量ｗ确定，因此ｗ的计算是ＭＴＩ处理的核心。ＭＴＩ实际
上是一种频域滤波器．也可以用ｚ变换表示．ＭＴＩ滤波器权系数设计
通常采用二项式加权．其Ｎ次对消相当于一次对消的Ｎ次级联．其数
字系统函数为：
＾ｒ Ⅳ 日（ ）＝（１－ｚ－ ）”＝∑ （２）
其中
ａｋ＝（－１） ：（ （３）
其频率响应为：
日（，）＝［２ｓｉｎ（ ）］＝２ ｓｉｎ （￣ｒｆｒｒ） （４）
ＭＴＩ雷达为消除盲速采用参差变周的工作方式．但对系统的对消
性能产生不利的影响．使系统的改善因子受到了新的因素限制．即增加
了对消剩余。为了解决这一缺陷，采用时变加权，即在不同的取样时刻
给予不同的加权值，这样就可消除参差的影响。时变加权的计算如下：
设Ｎ阶滤波器的输人为ｘ（ｎ），则在ｔ 时刻滤波器的输出为Ｙ（ｎ），采用Ｍ
变Ｔ。Ｗ（ｉ，ｎ）表示在ｔ 时刻的一组加权系数（为时变加权系麴口。
Ｎ ｙ（ｎ）＝Ｙ￣Ｘ（ｎ—ｉ） （‘ ）ｎ＝ｌ，２，３，… （５）
在单地杂波情况下，Ｗ（ｉ，ｎ）是实数，为求解ｗ（ｉ，ｎ），可以设置一组
零点．在这些零点上滤波器的响应为零。
Ⅳ ∑Ｘ（ｎ—ｉｊ） （ ，ｎ）＝０ ｊ＝ｌ，２ ３一，Ｎ
；ｏ ｎ＝ｌ，２，３，…，Ｍ （６） 式中Ｘ（ｎ—ｉｊ）表示第Ｊ个零点所对应的输入。通常取ｗ（０，ｎ１＝１，则
有Ｎ个未知数，即ｗ（１，ｎ），Ｗ（２，ｎ），…，Ｗ（Ｎ，ｎ），Ｎ阶滤波器需设计Ｎ个零
点，则可得到Ｎ个方程，因而可解出ｔ 时刻的Ｎ个权系数。则式（６）可
改写为：
Ｎ ∑Ｘ（ｎ—ｉｊ） （ ，ｎ）一Ｘ（ｎｊ） （７）
ｉ＝１ 为了自适应抑制运动杂波，在仍用普通ＭＴＩ滤波器的基础上，外
加多谱勒速度补偿电路，将杂波谱的平均频率移到零，即ＭＦＣ的抑制
凹口可设计成随杂波中心多谱勒频率ｆｄ自适应移动。
２ ＭＴＩ信号处理模型
作者简介：恽建波（１９８０．１０．２２一），男，江苏常州人，重庆大学通信工程专业毕业，学士，工程师，从事电子对抗领域的研究。
张海黎（１９７４一），男，驻南京地区军事代表宣军事代表，工程师。
