論二次雷達系統抗干擾等問題的解決方法

四川九洲電器集團有限公司共性技術研究部 李艷霞

引言

二次雷達不同于一次雷達，它需要結合目標發射的信號來配合工作，因而二次雷達系統設備中必不可少的便是詢問機和應答機。二次雷達在軍事以及航空管制方面具有非常重要的作用，其中最為重要的作用便是敵我識別。在實際使用過程中，一些二次雷達因其“全呼叫”特點，導致信號傳輸過程中存在信號干擾的情況出現，這將會對系統性能起到不良的影響。也因此，對二次雷達系統抗干擾問題的解決方法進行研究，已經具有非常重要的意義。

1.二次雷達系統干擾方面的問題

二次雷達對航空管制起到非常重要的作用，而在實際使用過程中，會受到信號干擾的影響：1）竄擾問題。當有兩部以上的詢問機對應答機詢問時，應答機會對所有詢問機進行回答，而詢問機在接受回答時，并不只是接收單一回答，而是接收多個回答，在其中會竄入其他應答機回答其他詢問機的信號，這在某種程度上便是信號竄擾，也叫做異步干擾；2）混擾問題。在詢問機進行詢問行為時，會接收到應答機的回答，但是在回答過程中，出現另外一個回答，因而這種情況下，詢問機接收的信號為混合信號，兩個接收信號會產生交錯、重疊的情況，這對譯碼能夠產生非常嚴重的干擾，這便是混擾；3）占據問題。應答機在接受詢問機詢問過程中，應答機并不能響應其他的詢問，此時應答機便被占據了，這將會造成詢問機詢問無法第一時間實現的現象出現[1]。

2.二次雷達系統抗干擾措施

2.1 旁瓣抑制處理法

就目前而言，國內二次雷達通常采取單脈沖天線以及波束發射形式作為詢問機發射，并運用與波束、差波束的方式作為應答機應答信號，系統則是采取旁瓣抑制的方式進行工作。其中大多采用相位脈沖體制。

1）相位脈沖系統。以兩個天線通過發射信號產生相位差，從而保證信號能夠進行有效識別。由于天線波束接收的信號幅度相同目標偏角是以相位函數為計算原理而設定的，在通過詢問天線設計以及幅度加權的方式，便能夠有效控制差波束以最大的角度接近視軸，并且通過壓窄差波束的叉口寬度，從而達到消除差波束的零點并且提升電平的目的，也能夠有效覆蓋和波束寬角的旁瓣，從而達到提升信號傳播的目的。通過這種方式能夠有效提升系統的抗干擾能力，而且保證系統的性能極大提升，從而解決多個信號干擾問題；

2）單脈沖系統。單脈沖系統主要依靠和差天線輻射信號接收原理，其中結合信號與接收點之間產生的差幅與和幅差別，來辨別信號的有效性，從而確定辨別檢測范圍內是否存在應答機。其主要流程如下：和幅＞差幅，如果否，則判定分辨角內無目標；如果是，則納入算式：和幅-差幅＞8dB中，在這個算式中，如果回答為否，則判定辨別角內無目標；如果回答為是，則說明辨別角內存在應答機信號。通過這種方式，能夠有效判定信號來源方位與詢問機之間的位置，其中包含混擾信號產生的虛假信號信息，從而達到壓窄波束寬度的目標[2]。

2.2 同步竄擾處理方式

1）滑窗法。傳統的二次雷達通常采用接收、應答信號進行交疊處理的方式，這種方式主要基于滑窗原理。首先以檢測的方式，結合相鄰間隔脈沖的情況，來檢測波形的框架，隨后通過幻影處理的方式，從而保證其中第一個框架以及最后一個框架的有效性。然后，將框架的代碼進行提取：存在代碼的框架中設置為1，沒有代碼的框架設置為0。這種方式能夠有效確定每一個應答機脈沖位置，而且能夠精確檢測出可能存在的框架，由于操作較為簡便，也能夠為操作人員帶來一定的便利。通過這種方式，能夠在密集度較低的情況下解決大部分干擾問題。但是這種方式由于構建原理，導致其存在一些無法避免的缺點，該缺點主要體現在應答交替中僅能同時應對兩臺應答機，一旦數量超過兩臺，其檢測的效率急劇下降，此外，如果幻影較多，還會出現誤判以及錯判的情況。

2）多雷達數據融合法。多雷達數據融合法主要通過利用多種傳感器的方式，通過對檢測信息進行全方位檢查，從而達到信息科學分配、使用的目的。通過這種方式，能夠有效將干擾信息冗余或者互補信息通過整合處理的方式，來實現抗干擾的目標，從而使被觀察信號在檢測過程中，得到信息一致的信號。在竄擾信號產生干擾情況下，如果僅憑借雷達數據的采集，完成應答機信號的收集，避免虛假信號產生的影響，難度非常大，因而在實際操作中可以憑借多雷達數據融合法。多雷達數據融合法可以采取多個雷達信號共同覆蓋，一旦在某一個雷達中出現新的目標，在這種情況下，可以中斷其他目標信息采集，集中處理新的目標，而在多雷達進行航跡采集中，一旦出現兩個或者兩個以上的穩定航跡，而且在新目標以及中斷采集的3/A模式的代碼具備位或關系，便能確定新目標為虛假目標，通過這種方式能夠有效提取出信號中的有效信號，并且避免虛擬信號對系統造成不良干擾。

3.總結

綜上所述，在二次雷達系統中干擾問題能夠造成不良的影響。本文通過系統的角度，結合日常維護的經驗，運用常用的相位脈沖和單脈沖系統、滑窗法以及多雷達融合法對二次雷達抗干擾能力的提升進行研究。就目前而言，我國中、東部地區已經逐漸普及多雷達覆蓋方式，這種方式在某種程度上能夠有效避免二次雷達受到信號干擾的不良現象。在未來，還需要通過進一步研究關于參數的設定以及干擾信息屏蔽的細則，以此來達到提高二次雷達抗干擾能力的目的。