浅谈雷达射频干扰抑制

张宁　陈若宇

摘 要：雷达通信中存在着各种射频信号的干扰，严重影响了对目标信号的检测。本文主要介绍了雷达射频干扰产生的原因及其分类，提出了利用包络滤波法抑制干扰，检测目标信号的原理和方法，并通过实验仿真进行了验证分析。

关键词：雷达；干扰抑制；包络滤波；目标信号

1 引言

无线通信都会伴随着各种干扰，在军民领域均获得广泛应用的无线技术雷达也一直受着各种射频干扰，雷达的干扰抑制能力是衡量雷达质量的一个关键技术指标，增强雷达的干扰抑制能力现在已成为雷达领域研究的一个热点问题。雷达干扰抑制的目的是确保雷达正常工作，从叠加信号中分离出目标信号，从而获得有用信息。[1，2]雷达干扰抑制技术就是要求保证己方巧妙运用信号频谱消弱电子干扰所运用的各种方法。

2 雷达干扰的分类

射频干扰指非人为的各种电磁干扰，是常见的一种雷达干扰，现实中射频干扰源很多，如各种通讯基站、设备、电台、无线电视信号等。干扰的基本原因是干扰波的频谱与雷达信号频谱存在着重叠。[3]大部分时候，射频干扰信号的功率比杂波和白噪声强。造成雷达干扰的原因很多，但其主要分为以下四类：（1）按照干扰信号作用的原理分：重叠性干扰：指雷达接收机收到的雷达信号中，目标回波与干扰信号混叠在一起，是雷达难以从中提取出有用信息。欺骗性干扰：指雷达接受到的目标回波信号与干扰信号不容易区分，造成混乱，雷达难以辨别需要的信息。（2）按照干扰的人为因素分：有意干扰：由人为特意产生的干扰。无意干扰：由自然界或其它因素无意识产生的干扰。（3）按照干扰能量的来源分：有源干扰：其干扰信号是由其它辐射源产生的。无源干扰：其干扰能量是由非目标的物体对雷达照射信号的散射产生的。（4）按照雷达，目标以及干扰源的相对空间位置分：

近距离干扰，远距离支援干扰，自卫干扰，随队干扰等。

3 包络滤波抗干扰技术

3.1 干扰抑制原理

雷达接收信号为：

X（t）=S（t）+J（t）+n（t）=Aexp（j（2πfct+Φs））+Ujexp[j（wjt+2πKFM ）]+n（t）（3.1）

S（t）为目标回波信号，J（t）为射频干扰信号，n（t）为π雷达接收机白噪声。雷达信号处理的过程是：信号经两次下变频成为中频信号，再利用A/D变换转换成数字信号，然后经过正交解调，变成两路I/Q正交信号，调频干扰抑制原理。

经正交解调后合成的复数信号为

其中ri（t）为I路信号分量，rQ（t）为Q路信号分量上式中参数A为回波信号振幅，φS（t）为回拨信号相位的瞬时值，Uj干扰噪声振幅，φj（t）为噪声相位瞬时值，干扰抑制原理图如下：

最大限度的利用I路信号，从I和Q两路正交信号中得到解调信号的包络和相位瞬时值，将包络序列通过频域门限滤波器除掉目标回波信号和雷达内部白噪声成分，分离出干扰信号的包络，利用分离出的干扰信号的包络和相位瞬时值序列重构获得同相的干扰信号，然后将干扰信号从I路放大信号中消去从而获得目标回波信号，最后再经整波运算，提高目标回波信号的精度。真实环境中噪声调频干扰信号振幅比目标回波信号大很多，这样混叠信号的频域目标信号被干扰信号几乎完全淹没，所以可以利用门限滤波器，滤除目标回波信号和白噪声，得到干扰信号的包络。

3.2 实验仿真与分析

仿真条件：取样频率：30.6KHz，取样点数：256，回波信号频率：10KHz，干扰信号中心频率：9KHz，调频斜率：4KHz。通过仿真分析几种不同的干扰抑制技术的抑制能力发现，在 信噪比（SNR）一定情况下，当干信比较小时直接变换法，得到的回波信号频率与其真实频域相差小，这是因为当干信比较小时，目标信号频谱比噪声信号频域大很多，因此能够很容易的分离出目标回波信号。而当干信比达到一定程度后，噪声可以完全淹没目标回波信号，这时直接法就不能够可靠的检测出目标信号，概率曲线迅速降低。实验发映出，相关运算法效果也不理想，干信比达到一定大小后，该方法也不能有效的检测出回波信号。而在相同的条件下，包络滤波法性能就好很多，完全可以满足实际需求。滤波后相关法通过相关运算将包络滤波后还存在的噪声抑制从而将信号检测出来，效果也还不错。

4 总结

随着信息技术的发展，雷达在军用及民用领域均获得了广泛应用，当前，由于各种通信活动繁多导致电磁环境复杂，雷达通信经常会受到各种射频干扰，抗干扰能力已成为衡量雷达质量的一个重要指标。本文通过分析雷达的射频干扰，利用包络滤波法来抑制干扰，检测目标信号，且取得了较好的效果，希望本文阐述的方法能够对工程应用提供些借鉴。

[参考文献]

[1]聂红霞，娄亮，陈利锋.雷达电子抗干扰技术[J].现代导航，2012，06：433-437

[2]聂红霞.雷达抗干扰效能评估方法探讨[J].舰船电子工程，2013，04：75-77.

[3]胡中泽，曹菲，乔术旗，那熙宇.雷达抗干扰性能的评估模型研究[J]. 电子设计工程，2012，24：134-136.