电子对抗与反对抗策略研究

王晓路

（国防科技大学电子对抗学院，山东青岛，230037）

0 引言

电子对抗与反对抗策略指的是雷达干扰决策基于抗盈利矩阵分析雷达方与干扰方的对抗与反对抗情况。现代的电子对抗与反对抗策略系统的工作机制是侦察机收集侦察范围内的电磁信息以及潜在的威胁雷达信息，推理机分析所侦察的信息特征得到对抗盈利矩阵的先验数据，根据此刻雷达正采用的抗干扰技术选择对威胁雷达干扰效果最有效的干扰策略。针对威胁雷达的侦察和抗干扰策略的改变，己方雷达电子对抗与反对抗决策系统将及时调整干扰策略，时刻保证每次电子对抗的干扰盈利最大化。

军事对战中若出现指挥部署失误，将直接决定战略胜利导向，而现代军事对战中的指挥部署需要参考雷达电子对抗中所提供的战略信息，所以电子对抗与反对抗策略具有重大军事研究意义。基于此，本课题将围绕电子对抗和反对抗策略的主题展开研究。

雷达对抗与雷达反对抗技术的争斗由来己久。采用雷达反对抗新方法可提升雷达自卫水平，干扰方随即展开新干扰技术的课题研究，而雷达方被迫对干扰新方法开展对抗方法的研究，循环往复，雷达对抗技术与雷达反对抗技术相互制衡、相互促进。下面将从雷达反对抗技术和对抗技术两个角度进行策略研究。

1 雷达对抗技术

雷达对抗技术利用某种雷达干扰手段扰乱和破坏对方雷达，使其不能侦察到真实目标，可以根据干扰方式将其划分为压制性对抗和欺骗性对抗。压制性对抗通过释放杂波噪声掩盖真实的回波信号，由于杂波信号的幅值、相位和频率变化较大，以至于难以捕捉，从而增加雷达侦察目标的难度。压制性对抗也可以通过释放大功率的电磁信号，使对方雷达接收机达到过载饱和状态，大幅度降低对方雷达的侦察能力。

欺骗性对抗技术通过捕获并分析目标的回波信号特征，模拟与回波信号具有相似幅度、频率或相位等特征的信号，但是干扰信号所携带的信息与目标的真实回报信号所携带的信息截然不同，从而降低雷达正确侦察目标信息的概率。随着欺骗性干扰信号的增多，雷达侦察能力将逐渐降低。通过欺骗性对抗技术的分析可知，其与压制性对抗技术不同，压制性对抗技术所释放的信号不携带任何信息，而欺骗性对抗技术所释放的信号将携带假消息。

2 雷达反对抗技术

随着军事竞争愈演愈烈，环境中电磁波越来越多，精确识别电磁波所携带的信息愈发困难。除此之外，随着对抗与反对抗技术的竞争式发展，反对抗技术已深入到雷达的天线装置、接收端、发射端，以及系统中信号处理四个方面，本文将从四个角度对反对抗技术进行研究：

（1）天线的反对抗技术。雷达中压制式干扰主要来源于旁瓣区域的干扰电磁信号，这种干扰信号可以借助低旁瓣天线抗干扰技术在源头上进行屏蔽。基于低旁瓣天线技术开发的相控阵天线不仅能有效抑制旁瓣干扰信号，而且能获得较窄的波束。

除此之外，旁瓣干扰还可以借助旁瓣匿影方式和旁瓣相消方式进行反对抗处理，前者主要针对旁瓣区域的脉冲信号，后者主要针对脉冲区域的高占空比的类噪声信号。通过对低旁瓣天线技术、旁瓣匿影方式和旁瓣相消方式三种天线抗干扰技术的分析可知，雷达旁瓣区域引入的干扰信号能得到有效抑制，确保雷达系统所接受的信号质量，从而调高雷达的抗干扰能力。

（2）发射机的反对抗技术。基于雷达发射机的理论可知，雷达增加发射功率不仅能提升侦察范围，而且能提高信干比，增强抗干扰能力，但是存在邻近雷达干扰、被侦察概率增高等缺陷。与此同时，高功率的雷达仍然不具备分辨箔片、转发干扰机、欺骗和诱饵干扰机等干扰信号的能力。在军事应用中的雷达为了避免被信号被截获，雷达在保证一定的侦察范围前提下尽可能降低雷达发射功率，所以雷达发射端的抗干扰主要采用频率捷变方式和频率分集方式。

图1 典型雷达的信号处理机系统

频率捷变抗干扰指的是雷达发射端的侦察信号范围很广，能够根据干扰信号的频率特征迅速地调整发射信号的频率。一般情况下，基于频率捷变抗干扰技术的雷达不仅能有效抑制杂波干扰，而且能在提高发射功率的前提下提升雷达侦察范围。频率分集抗干扰技术首先是将雷达发射信号依据频率进行分集处理，同一频率集合下信号在时间和空间所作用对象基本相近，基于此特性可以分辨干扰信号所引起同一频率集合下不同频率信号的数值差异，从而排除雷达干扰。

通过对基于频率捷变方式和频率分集方式的发射端抗干扰技术原理进行分析可知，发射端抗干扰能有效地欺骗式干扰。欺骗式干扰技术通过截获雷达信号再调制转发，从而达到欺骗干扰目的。若集成欺骗式干扰技术的自卫雷达的发射信号频谱较窄，发射端可以借助频率捷变抗干扰技术分析自卫雷达频谱，发射端发射自卫雷达频谱之外的频率信号。若集成欺骗式干扰技术的自卫雷达的发射信号频谱较宽，发射端可以借助频率分集抗干扰技术可以分析出自卫雷达所发射干扰信号相对于集内的邻频信号具有明显的时间延迟。

（3）接收机的反对抗技术。接收端抗干扰技术与天线端抗干扰的作用对象存在差异，天线段抗干扰是通过设计合理的雷达天线降低旁瓣干扰信号进入接收机，接收端抗干扰是通过设计合理的电路避免接收机出现饱和或过载现象。因为接收电路出现过载或饱和现象时，接收电路将不能敏感远距离侦察目标所反射的微弱信号，致使雷达侦察灵敏度降低。

接收端的抗干扰技术主要有恒虚警处理和自适应增益控制两种方式。雷达在复杂的电磁环境中经常遭受较强的杂波干扰或噪声干扰从而引发假告警，从而降低雷达侦察目标的能力。恒虚警处理能够根据遭遇的强杂波或噪声干扰自适应地调整接收机的判决阈值，将虚告警限制在一个固定概率值。在侦察目标位置较近或反射截面较大，以及强干扰的情况下，接收机电路需要进行自适应增益控制确保侦察目标的电平波动较小，同时避免电路出现过载饱和现象。

（4）信号处理机的反对抗技术。因为干扰信号需要经过信号处理才能发挥其干扰作用，信号处理成为雷达抗干扰的最后一道防线，而且信号处理的抗干扰技术提升不需要改变天线端、收发端的硬件设备，所以信号处理成为雷达抗干扰技术的关键。典型的雷达信号处理系统如图1所示。

匹配滤波借助有用信号匹配接收信号从而提高目标信号的信干比，尤其对高速白噪声效果显著。脉冲积累主要作用于能量较低的目标信号，能量较低的目标信号对应的单个信号能量很可能低于预警门限值，信号处理机将积累一段时间内的多个脉冲信号能量，以至于能够达到预警门限值，因此脉冲积累能提高雷达的侦察能力。

杂波对消技术将相邻周期的时域信号进行相减处理，动目标信号经过时域信号相减后幅值变化较小，而静态目标经过时域信号相减后幅值变化较大，再借助带通滤波器能有效抑制杂波干扰突显动目标，再借助带阻滤波器抑制干扰雷达目标，从而实现降低杂波干扰的目的。由于杂波信号在时域表现为信号幅值随机波动，杂波对消技术仅能降低杂波幅度，而不能消除杂波。

多普勒滤波是为了克服杂波对消技术所存在的杂波抗干扰能力有限的问题而应用而生。运动目标因为与雷达间的速度变化存在多普勒频移，而杂波不存在固定的多普勒频移，所以多普勒滤波技术可以进一步分离动目标和杂波。

通过对雷达信号处理机系统组成的机理进行研究可知，匹配滤波器能有效降低天线主瓣引入的压制性射频噪声干扰；脉冲积累能有效地提升雷达抗压制性干扰的能力；杂波对消技术和多普勒滤波技术能有效地降低欺骗性干扰。

3 结论

本文主要围绕雷达电子对抗和反对抗策略的主题展开研究，先分析了压制性和欺骗性两种雷达对抗技术，压制性对抗技术通过释放杂波掩盖回波信号，达到降低雷达的侦察能力，欺骗性对抗技术通过模拟与回波信号具有相似特征的信号，从而降低雷达正确侦察目标信息的概率。本文着重研究了雷达反对抗技术，从天线、发射机、接收机和信号处理机四个方面研究了降低压制性对抗干扰和欺骗性对抗干扰的反对抗技术，并且分析了反对抗策略。