一種基于幅度偏差系數的干擾剔除方法研究

中國電子科技集團公司第三十八研究所 徐海洲

32069部隊南京軍代室 朱小偉

61886部隊 黨春衡

一種基于幅度偏差系數的干擾剔除方法研究

中國電子科技集團公司第三十八研究所 徐海洲

32069部隊南京軍代室 朱小偉

61886部隊 黨春衡

彈道導彈突防能力的提升，特別是彈載干擾技術的發展對雷達系統提出了很高的要求。本文主要介紹一種基于幅度偏差系數的干擾剔除方法，該方法可以用來對抗來自彈載的主瓣欺騙式干擾，同時結合雷達系統給出干擾識別的工作流程，最后結合實測數據驗證方法的有效性。

主瓣欺騙式干擾；幅度偏差系數；干擾剔除

一、引言

在利用彈道導彈打擊的過程中，為了有效得避開地面雷達的探測以及武器系統的攔截，通常都會利用各種誘餌和假目標來增加彈頭目標識別的難度，同時在關鍵時刻釋放彈載干擾機，干擾機和彈頭目標均處在雷達照射波束范圍內，干擾信號從雷達主瓣進入接收機，常規的旁瓣對消、旁瓣匿隱技術均對主瓣干擾無能為力，特別在欺騙干擾情況下，假目標伴隨真實目標同時被雷達系統檢測出來，大大增加雷達系統識別難度，無法支撐武器系統進行有效攔截。因此，在導彈防御方面，如何應對彈載主瓣欺騙式干擾成為一個迫切需要解決的難題[1-3]。

幅度偏差系數是用來表征信號平穩度的物理量。基于幅度偏差系數的干擾剔除方法可以用來對抗來自主瓣的欺騙式轉發干擾，利用該方法可以有效區分真實目標和假目標，再根據目標的速度和距離相關性進行綜合抗干擾[4]。

二、幅度偏差系數機理

雷達回波復包絡信號幅、相分量的組成、回波信號的平穩性與目標以及干擾機的結構、運動姿態、雷達參數、雷達工作狀態、考察時間（數據長度）有關。針對單一脈沖發射周期（一般小于5毫秒），單一回波脈沖難以覆蓋目標旋轉部件的調制周期。調制周期特征要從雷達天線掃過目標的一組回波（方位—距離二維復包絡）中來提取，即必須對橫向回波進行批處理。此時干擾機與目標的隨機波動特性、雷達系統是否穩定主要看雷達天線掃過干擾機與目標的時間。在干擾機伴隨目標運動釋放干擾的過程中，目標可以被認為相對干擾較為平穩。因此雷達天線掃過目標的一組回波中包含了平穩和非平穩分量，因而可以采用平穩和非平穩信號處理方法來處理二維復包絡。雷達橫向濾波中有效回波數的多少由天線掃描速度和雷達重復周期確定，在兼顧信號平穩性的前提下，有效回波數越多，越有利于調制特征的提取。

在干擾機伴隨目標運動的過程中，目標整體都有一個相同的徑向速度，在天線掃過目標的短時間內，其徑向速度幾乎是恒定的，而干擾機始終在對目標回波進行多維調制，干擾本身必然沒有目標所產生的回波穩定度高，所產生的回波能量也沒有目標所產生的回波能量集中。

這一機理給我們有很好的啟發，通過脈間幅值變化量來估計幅值調制特征是一個很好的思路。定義幅度偏差系數ga為：

選擇幅度偏差系數ga特征參數來表達回波的幅度調制特征，具有較好的相對不變性，且都反應了目標以及干擾機的復雜程度，可以直接用于目標以及干擾機的分類。特別在時域直接估計ga特征參數，實際上具有實時、方便的優點，且沒有明顯的特征損失。

三、識別工作流程

雷達系統收到目標以及干擾信號后，對回波數據進行速度補償，使得各脈沖脈壓之后的結果包絡能夠對齊，暫存脈壓的結果，經過一系列常規信號處理流程，在點跡凝聚后提取出目標以及干擾所在距離單元位置，在所存儲的脈壓結果中，提取該距離單元下雷達天線掃過目標的Na個相參回波的脈壓幅值，在時域直接估計ga特征參數，根據上述方法分離出兩類目標后再依據目標的速度和距離相關性判別出真實目標和干擾。識別流程如下圖所示：

圖1 識別工作流程

四、實測數據驗證

下圖是針對XXXX實測數據共300個跟蹤波位進行計算，每個波位中真實目標與干擾信號幅度偏差系數比對。

圖2 真實目標與干擾信號幅度偏差系數比對

表1 識別結果

五、結論

通過實測數據驗證，雷達系統運用基于幅度偏差系數的干擾剔除方法可以在彈載主瓣欺騙式干擾條件下有效區分彈頭目標和假目標，同時其實時性也滿足雷達信號處理的要求。

[1]李亞奇．彈道導彈作戰及干擾對抗方法研究[J]．飛航導彈,2014(6): 49-53．

[2]田波．彈道導彈突防中的對抗技術研究[J]．飛航導彈,2011(4):51-54．

[3]李宏．彈道導彈突防干擾試驗評估方法研究[J]．航天電子對抗,2014(5):6-8．

[4]李宏,楊英科,鄭光勇．數字射頻存儲多假目標干擾性能分析[J]．艦船電子對抗,2009(2):53-56．