对线性调频脉压雷达的三种干扰样式的研究

何 暖，盛骥松

（船舶重工集团公司723所，扬州 225001）

0 引 言

线性调频脉压雷达在军事上的作用越来越突出，在军事领域应用广泛，如目标分类、辨识和战场上的敌我识别以及精确武器制导等［1］。在我方加强研制与利用线性调频脉压雷达的同时，也迫切需要及时开展和加强对其进行干扰的研究工作，以削弱敌方在电子战时使用线性调频脉压雷达进行作战的能力。本文主要研究了对线性调频脉压雷达的方波调制干扰、前沿循环复制干扰、前沿循环复制加随机方波调制干扰3种干扰样式对线性调频脉压雷达的干扰效果。

1 线性调频脉冲压缩雷达信号分析

脉冲压缩雷达发射时采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率，保证足够大的作用距离，接收时采用相应的脉冲压缩算法获得窄脉冲，以提高距离分辨率，这样就可以较好地解决雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾［2-3］。线性调频信号经常应用于脉冲压缩雷达。线性调频信号的数学表达式为：

用Matlab仿真某线性调频雷达信号S（t），其时域和频域波形见图1。

该信号参数为：脉宽B为10μs；带宽T为10MHz；调频斜率K为B／T；载波频率fc＝5×106Hz。

图1 线性调频雷达信号时域／频域图

线性调频脉冲压缩雷达接收时采用匹配滤波器压缩脉冲。信号s（t）的匹配滤波器的时域脉冲响应为：

t0是使滤波器物理可实现所附加的时延。理论分析时，可令t0＝0，则有：

用Matlab仿真线性调频雷达信号s（t）经过匹配滤波器后的波型，见图2。

图2 线性调频脉压信号

2 对线性调频脉压雷达信号的规则调制干扰

为了对线性调频脉压雷达进行干扰，干扰机可对截获的线性调频脉压雷达信号进行规则方波调制和随机方波调制。

2.1 仿真结果

方波调制干扰效果见图3～图10。

图3 规则方波（方波周期为T／5）调制后的线性调频信号

图3所示信号经匹配滤波器进行脉冲压缩后的波形和未调制前的脉压信号对比图见图4、图5。

图4 规则方波调制后的线性调频脉压信号

图5 规则方波 （方波周期为T／5）调制后的线性调频脉压雷达信号（放大）

方波周期为T／20时，方波调制线形调频信号见图6，干扰效果图见图7、图8。

图6 规则方波（方波周期为T／20）调制后的线性调频信号

图7 规则方波 （方波周期为T／20）调制后的线性调频脉压信号

图8 规则方波 （方波周期为T／20）调制后的线性调频脉压信号（放大）

2.2 干扰效果分析

规则方波调制干扰信号脉冲压缩后，主峰脉宽几乎不变，但幅度降低，主峰两侧各出现一个明显的副瓣，可对线性调频脉压雷达形成距离欺骗的干扰效果，但缺点是不能掩盖真实目标。

图9 随机方波（重频随机）调制后的线性调频信号

图10 随机方波调制后的线性调频脉压信号（放大）

将规则调制方波频率逐渐增大进行多次仿真（本文只列出方波周期为T／5，T／20的仿真图）发现，随着调制方波频率的增加，方波调制后的线性调频脉压雷达信号的副瓣距离主瓣越来越远，且幅度随调制方波的频率增加有所降低。

随机方波调制干扰信号脉冲压缩后，主峰脉宽几乎不变，幅度降低，主峰两侧旁瓣结构不规则恶化，该干扰样式可对线性调频脉压雷达形成遮盖压制或者距离欺骗。

3 对线性调频脉压雷达信号的前沿循环复制干扰

为了对线性调频脉压雷达进行干扰，干扰机可对截获的线性调频脉压雷达信号进行前沿循环复制。

3.1 仿真结果

线性调频脉压雷达信号s（t）的前沿循环复制干扰仿真图见图11～图14。

3.2 干扰效果分析

图11 线性调频的前沿循环复制信号（前沿长度为T／10）

图12 线性调频的前沿循环复制脉压信号（前沿长度为T／10）

图13 线性调频的前沿循环复制脉压信号（前沿长度为T／5）

对线性调频信号进行前沿循环复制、脉压后会形成距离假目标。仿真结果显示，原线性调频脉压信号的功率几乎平均分散到各目标中。各假目标主瓣宽度大于原来脉压信号宽度，目标的个数等于所复制的线性调频信号前沿的个数N。

图14 线性调频的前沿循环复制脉压信号（前沿长度为T／25）

4 对线性调频脉压雷达信号的前沿循环复制加随机方波调制干扰

4.1 仿真结果

干扰机对截获的线性调频脉压雷达信号进行前沿循环复制，然后再进行随机方波调制，干扰仿真图见图15～图16。

图15 线性调频的前沿循环复制加随机方波调制信号（前沿长度为T／10）

4.2 干扰效果分析

对线形调频信号进行前沿循环复制后，再进行随机方波调制，脉压后会形成脉宽和距离不规则的多个目标信号，干扰效果明显。

5 结束语

图16 线性调频的前沿循环复制加随机方波调制脉压信号 （前沿长度为T／10）

利用不同的干扰样式可达到对削弱敌方在电子战时使用线性调频脉压雷达进行作战的能力的不同效果。本文研究了对线性调频脉冲压缩雷达信号的3种干扰样式：方波调制干扰、前沿循环复制干扰、前沿循环复制后再进行随机方波调制的干扰，仿真并分析了3种干扰样式干扰效果的特点。实际作战时，可以根据需要采取合理的方波调制参数、前沿复制参数，形成对敌方雷达的有效干扰。

［1］ 周一宇.电子战原理与技术［M］.北京：国防工业出版社，1999.

［2］ Mahafza Bassem R，Elsherbeni Atef Z.雷达系统设计MATLAB仿真［M］.朱富国译.北京：电子工业出版社，2009.

［3］ 罗军辉，罗勇江，白义臣，庞娜.MATLAB 7.0在数字信号处理中的应用［M］.北京：机械工业出版社，2005.