CN106569184A - 一种针对线性调频雷达的干扰方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对线性调频雷达的干扰方法，主要包括如下步骤：干扰机接收雷达信号，再通过混频器下变频转换成中频信号；将雷达中频信号通过低通滤波器后送入A/D转换器中，以高速时钟对其进行采样；对采样后的信号进行规则拆分，然后将拆分后的子脉冲按照一定的规律进行调制处理，最后将调制后的子脉冲串进行规则合并；将合并后的脉冲进行D/A转换后送入低通滤波器；将低通滤波后的信号通过混频器上变频到雷达的中心载波频率，并发射出去。本发明采用子脉冲串循环转发工作方式，由于子脉冲串信号和雷达信号含有相同的调频斜率，且与雷达信号的匹配滤波器是相匹配的，因此可以在雷达接收端产生虚假目标，以达到欺骗的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对线性调频雷达的干扰方法，属于雷达电子对抗领域。
背景技术
利用雷达来检测目标并对目标进行打击是现代军事的一种重要手段。雷达是一种电子系统，其目的是检测目标和测量目标的距离、角度和速度。雷达需要通过天线发射射频脉冲信号，通过测量所发送的脉冲和由雷达接收机检测到的目标回波之间的时间来计算距离。随着雷达技术的迅猛发展，对雷达的作用距离、分辨能力和测量精度等的要求也越来越高。我们知道按雷达信号的分辨理论，在保证一定信噪比并实现最佳处理的前提下，测量精度和分辨力对信号形式的要求完全一致：测距精度和距离分辨力主要取决于信号的频率结构，他要求信号具有大的带宽；测速精度和速度分辨力取决于信号的时间结构，他要求信号具有大的时宽。因此,理想的雷达信号应具有大的时宽带宽乘积。大时宽保证了速度分辨力，大带宽则保证了距离分辨力。但是大时宽和大带宽往往不可兼得。也就是说,测距精度和距离分辨力以及测速精度和速度分辨力之间存在着不可调和的矛盾。
为了解决这对矛盾，必须采用具有大时宽带宽乘积的复杂信号形式。由于线性调频信号具有突出的特性，于是线性调频脉冲及其匹配处理——脉冲压缩被首先提了出来，他的应用领域非常广泛，特别是在雷达系统中的应用已经非常普遍。
这种信号是在宽脉冲内附加载波线性调频，以达到在大时宽的前提下扩展信号的带宽。为了获取线性调频的大带宽所对应的距离高分辨能力，利用它对回波信号的多普勒平移不敏感的特点，可以用一个匹配滤波器来处理具有不同多普勒平移的信号，这将大大简化信号处理系统，又由于线性调频信号容易产生和处理，使得线性调频脉冲信号是目前雷达工程应用上最广泛的、技术最成熟的一种脉冲压缩信号。
针对线性调频脉冲压缩雷达的干扰方法就成为雷达电子战领域的研究热点。目前主要采用数字存储器(DRFM)来实现。基于DRFM的干扰系统截获到雷达信号，经下变频后进行采集、存储，在适当时机读出，经D/A转换成模拟信号再上变频为射频信号，在一定条件下，DRFM重构的干扰信号是雷达信号的精确复制，因此可对线性调频脉冲压缩雷达产生有效的假目标欺骗干扰。
DRFM转发式干扰一般采用两种常用的工作方式：全脉冲存储转发和短脉冲存储循环转发。全脉冲存储转发方式可以产生一个很逼真的假目标，但假目标至少落后于真目标一个脉冲宽度，这对于大时宽雷达的干扰是极为不利的；短脉冲存储循环转发干扰解决了假目标时间滞后的问题，通过对存储的短脉冲进行复杂脉内调制的新型假目标及多假目标干扰具有压制和欺骗双重特性，进入雷达接收机后在距离和速度上产生多个假目标，将真实目标淹没在假目标群中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种针对线性调频雷达的干扰方法，采用短脉冲循环转发工作方式，通过对存储的子脉冲进行调制，形成间歇采样重复转发的干扰样式，该干扰样式可使雷达产生数量众多、幅度较强的逼真假目标，并且可以通过设置干扰参数，可对真目标前后的假目标数、幅度和相对位置进行调整，实现对假目标样式的调控，从而可对雷达的搜索、检测、跟踪产生多样的干扰效果。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
本发明提供一种针对线性调频雷达的干扰方法，通过对存储的雷达脉冲信号进行等间隔采样，然后按一定规则取出子脉冲串，采用子脉冲串循环转发工作方式，从而在距离上形成数量众多的逼真假目标。与其他方式形成的距离假目标相比，本发明所采用的每一段子脉冲串都是雷达信号的复制，与雷达信号具有相同的调频斜率，它与雷达信号的匹配滤波器是相匹配的，因此可以在雷达接收端产生虚假目标，达到欺骗效果。
本发明一种针对线性调频雷达的干扰方法，采用子脉冲串循环转发工作方式，在雷达接收端产生距离上的虚假目标，具体步骤如下：
步骤1，干扰机接收雷达信号，再通过混频器下变频将接收到的雷达信号转换成雷达中频信号；
步骤2，将雷达中频信号通过低通滤波器后送入A/D转换器中，以高速时钟对其进行采样得到雷达脉冲信号；
步骤3，对高速采样得到的雷达脉冲信号进行规则拆分，然后将拆分后的子脉冲按照一定的规律进行拼凑合并处理，最后将合并处理后的子脉冲串进行有规律的调制处理，具体包括以下步骤：
步骤3-1，将高速采样后的雷达脉冲信号分成M组，每一组里有N个子脉冲；
步骤3-2，分别从每一组中选定NCi个子脉冲，并将每一组中除选定子脉冲外其余位置上的子脉冲清除，其中，NCi为第i组中选定的子脉冲的个数；
步骤3-3，将每一组中第1个选定子脉冲之前的空余位置分别用第1个选定子脉冲与该空余位置原前后子脉冲之差的一半相加后填充，其中，若该空余位置位于该组的第1个位置，则该空余位置用复制第1个选定子脉冲填充；将每一组中第j-1个与第j个选定子脉冲之间的空余位置分别用第j个选定子脉冲与该空余位置原前后子脉冲之差的一半相加后填充，其中，j＝2,3,…,NCi；将每一组中第NCi个选定子脉冲之后的空余位置分别用第NCi个选定子脉冲与该空余位置原前后子脉冲之差的一半相加后填充，其中，若该空余位置位于该组的第N个位置，则该空余位置用复制第NCi个选定子脉冲填充；将得到的M组新的子脉冲进行合并，得到脉冲干扰信号；
步骤4，将合并得到的脉冲干扰信号进行D/A转换后，再送入低通滤波器；
步骤5，将低通滤波后的脉冲干扰信号通过混频器上变频到雷达的中心载波频率，并发射出去。
作为本发明的进一步优化方案，步骤1中干扰机接收雷达信号，再通过混频器下变频将雷达信号的中心频率转换到某一中频或零频，将接收到的雷达信号转换成雷达中频信号。
作为本发明的进一步优化方案，步骤2中采用DRFM对采样得到雷达脉冲信号进行数字射频存储。
作为本发明的进一步优化方案，步骤3中对DRFM存储的雷达信号脉冲进行分组后，分别从每一组中随机选定NCi个子脉冲。
作为本发明的进一步优化方案，步骤3中N为偶数。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明采用子脉冲串循环转发工作方式，由于子脉冲串信号和雷达信号含有相同的调频斜率，且与雷达信号的匹配滤波器是相匹配的，因此可以在雷达接收端产生虚假目标，以达到欺骗的效果。
附图说明
图1为本发明的干扰产生流程图。
图2为高速采样后雷达脉冲信号的分组拆分示意图。
图3是每组里抽取出来的子脉冲示意图。
图4为每组里的子脉冲串复制合并示意图。
图5为本发明提出的采用子脉冲串循环转发工作方式产生的干扰的效果图。
图6为本发明提出的采用子脉冲串循环转发工作方式产生的干扰的效果图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明一种针对线性调频雷达的干扰方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1，干扰机接收雷达信号，再通过混频器下变频将雷达信号的中心频率转换到某一中频或零频，将接收到的雷达信号转换成雷达中频信号；
步骤2，将雷达中频信号通过低通滤波器后送入A/D转换器中，以高速时钟对其进行采样得到雷达脉冲信号；
步骤3，对高速采样得到的雷达脉冲信号进行规则拆分，然后将拆分后的子脉冲按照一定的规律进行拼凑合并处理，最后将合并处理后的子脉冲串进行有规律的调制处理，具体包括以下步骤：
步骤3-1，将高速采样后的雷达脉冲信号分成M组，每一组里有N个子脉冲，N为偶数，如图2所示；
步骤3-2，分别从每一组中选定NCi个子脉冲，如图3中所示的nt，t＝1,2,…,NCi，并将每一组中除选定子脉冲外其余位置上的子脉冲清除，其中，NCi为第i组中选定的子脉冲的个数；
步骤3-3，将每一组中第1个选定子脉冲之前的空余位置分别用第1个选定子脉冲与该空余位置原前后子脉冲之差的一半相加后填充，其中，若该空余位置位于该组的第1个位置，则该空余位置用复制第1个选定子脉冲填充；将每一组中第j-1个与第j个选定子脉冲之间的空余位置分别用第j个选定子脉冲与该空余位置原前后子脉冲之差的一半相加后填充，(这里涉及到的该空余位置原前后子脉冲之差，具体指的是在步骤3-2中除选定子脉冲外其余位置上的子脉冲被清除之前，该空余位置对应的前后位置上的子脉冲之差)，其中，j＝2,3,…,NCi；将每一组中第NCi个选定子脉冲之后的空余位置分别用第NCi个选定子脉冲与该空余位置原前后子脉冲之差的一半相加后填充，(这里涉及到的该空余位置原前后子脉冲之差，具体指的是在步骤3-2中除选定子脉冲外其余位置上的子脉冲被清除之前，该空余位置对应的前后位置上的子脉冲之差)，其中，若该空余位置位于该组的第N个位置，则该空余位置用复制第NCi个选定子脉冲填充；如图4所示，将得到的M组新的子脉冲进行合并，得到脉冲干扰信号；
步骤4，将合并得到的脉冲干扰信号进行D/A转换后，再送入低通滤波器；
步骤5，将低通滤波后的脉冲干扰信号通过混频器上变频到雷达的中心载波频率，并发射出去。
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步阐述：
对接收到的实测雷达数据进行处理，将雷达脉冲信号分别按照(M＝5，N＝4)和(M＝2，N＝10)两种方式进行分组；然后根据本发明的步骤3中的调制处理方法对分组后的雷达脉冲信号进行调制处理，其中，随机选定每一组中位置序号为奇数的两个子脉冲(如第一个子脉冲和第N/2+1个位置的子脉冲)。
图5为M＝5，N＝4时本发明提出的采用子脉冲串循环转发工作方式产生的干扰的效果图，图6为M＝2，N＝10时本发明提出的采用子脉冲串循环转发工作方式产生的干扰的效果图。从图5和图6可以看出，本发明提出的方法能形成虚假目标，具有欺骗效果。同时，通过调整分组参数M和子脉冲之间的间隔参数N，可以使得本发明提出的采用子脉冲串循环转发工作方式产生的干扰同时具有欺骗和压制干扰效果。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种针对线性调频雷达的干扰方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
步骤1，干扰机接收雷达信号，再通过混频器下变频将接收到的雷达信号转换成雷达中频信号；
步骤2，将雷达中频信号通过低通滤波器后送入A/D转换器中，以高速时钟对其进行采样得到雷达脉冲信号；
步骤3，对高速采样得到的雷达脉冲信号进行规则拆分，然后将拆分后的子脉冲按照一定的规律进行拼凑合并处理，最后将合并处理后的子脉冲串进行有规律的调制处理，具体包括以下步骤：
步骤3-1，将高速采样后的雷达脉冲信号分成M组，每一组里有N个子脉冲；
步骤3-2，分别从每一组中选定NCi个子脉冲，并将每一组中除选定子脉冲外其余位置上的子脉冲清除，其中，NCi为第i组中选定的子脉冲的个数；
步骤3-3，将每一组中第1个选定子脉冲之前的空余位置分别用第1个选定子脉冲与该空余位置原前后子脉冲之差的一半相加后填充，其中，若该空余位置位于该组的第1个位置，则该空余位置用复制第1个选定子脉冲填充；将每一组中第j-1个与第j个选定子脉冲之间的空余位置分别用第j个选定子脉冲与该空余位置原前后子脉冲之差的一半相加后填充，其中，j＝2,3,…,NCi；将每一组中第NCi个选定子脉冲之后的空余位置分别用第NCi个选定子脉冲与该空余位置原前后子脉冲之差的一半相加后填充，其中，若该空余位置位于该组的第N个位置，则该空余位置用复制第NCi个选定子脉冲填充；将得到的M组新的子脉冲进行合并，得到脉冲干扰信号；
步骤4，将合并得到的脉冲干扰信号进行D/A转换后，再送入低通滤波器；
步骤5，将低通滤波后的脉冲干扰信号通过混频器上变频到雷达的中心载波频率，并发射出去。
2.根据权利要求1所述的一种针对线性调频雷达的干扰方法，其特征在于，步骤1中干扰机接收雷达信号，再通过混频器下变频将雷达信号的中心频率转换到某一中频或零频，将接收到的雷达信号转换成雷达中频信号。
3.根据权利要求1所述的一种针对线性调频雷达的干扰方法，其特征在于，步骤2中采用DRFM对采样得到雷达脉冲信号进行数字射频存储。
4.根据权利要求3所述的一种针对线性调频雷达的干扰方法，其特征在于，步骤3中对DRFM存储的雷达信号脉冲进行分组后，分别从每一组中随机选定NCi个子脉冲。
5.根据权利要求1所述的一种针对线性调频雷达的干扰方法，其特征在于，步骤3中N为偶数。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20190614 |