單脈沖雷達多點源參數估計與抗干擾技術進展

馬佳智 施龍飛 徐振海 王雪松

(國防科技大學電子科學學院 CEMEE 國家重點實驗室 長沙 410073)

1 引言

單脈沖測角，也可以稱為同時波束比較測角方法，主要用于雷達系統測量信號的到達方向，測量對象既可以是主動輻射源，如信標、干擾機等；也可以是飛機、艦艇等無源散射體，是當前跟蹤制導雷達廣泛采用的主流角度測量技術[1]。隨著雷達探測性能的提升與電子干擾技術的發展，單脈沖雷達面臨的探測環境日趨復雜，不僅有自然環境影響，還有多種樣式的人為干擾，尤其是各種伴隨式、自衛式、群目標協同突防等多點源干擾的威脅越來越大。這些新的情況使單脈沖雷達天線主瓣內同時接收到含目標回波與干擾在內的多個信號的幾率大為增加，多個不可分辨的點源信號互相混疊，導致單脈沖角度測量性能嚴重下降。如何在主瓣多點源環境中確保單脈沖雷達能夠準確獲取目標的角度信息，一直是雷達探測領域的熱點和難點問題。

自20世紀60年代起，主瓣多點源條件下的單脈沖測角理論與技術逐步開始發展，由于在警戒跟蹤、精確制導等雷達探測應用中有重要需求，相關研究一直持續到今天，始終得到國內外學術界與工業界的密切關注。本文簡要回顧了基于單脈沖系統的多點源參數估計、角度干擾抑制理論與技術的發展歷程，圍繞多點源復單脈沖比特性分析、擴展目標參數估計、群目標角度分辨、低空鏡像角閃爍抑制、多點源有源干擾抑制等單脈沖雷達抗多點源干擾關鍵技術的最新進展進行闡述。

2 引言

在單脈沖雷達3 dB主瓣內，雷達差波束增益與和波束增益的比值隨角度產生近似線性變化，故目標回波差信號與和信號的比值，能夠表征目標在雷達3 dB主瓣內的精確角度，但當雷達同一信號單元內存在多個不可分辨信源或系統噪聲時，該比值為復數，因此也稱為復單脈沖比[1](Complex Monopulse Ratio， CMR)，單脈沖處理的核心就是獲取目標CMR(根據不同的單脈沖測角體制，提取CMR實部或虛部，如比幅單脈沖提取CMR實部、比相單脈沖提取CMR虛部)。在主瓣多點源條件下，學術界對CMR特性的研究分為兩類：確定性分析與統計性分析。

2.1 確定性CMR特性分析

確定性CMR特性分析通過對影響CMR的各因素進行確定性建模，明確給出了不考慮系統噪聲時的單次測量CMR與各種影響因素的函數關系。

在基于電磁理論的CMR確定性分析中，常使用“角閃爍”現象來表征多點源場對單脈沖測角的影響，關于“角閃爍”的生成機理，目前存在兩種物理解釋方式，分別是相位梯度法(基于波前畸變概念)與Poynting矢量法(基于能流傾斜概念)。波前畸變概念由Howard[2]于1959年首次提出，通過分析線性排列的多個全向散射中心的合成回波相位函數，Howard指出角閃爍是由合成回波信號相位波前畸變所產生的。文獻[3]指出多點源合成回波為非球面波，在單脈沖雷達接收天線口面上，相位波前法線產生傾斜，導致角閃爍偏差，并可以用合成回波相位函數的梯度來計算偏差角的大小。與波前畸變概念不同，文獻[4]基于對多個共線均勻分布電偶極子的輻射電磁場分析，發現多點源合成信號的Poynting矢量(Poynting矢量即電磁場中的能流密度矢量，假設空間某處電磁強度為磁場強度為則該處電磁場的Poynting矢量為其中表示叉乘，服從右手螺旋定則，表示共軛)存在正交于輻射傳播方向的分量，它與電磁波傳播方向有一定的傾斜角，由此首次提出了能流傾斜概念，即認為角閃爍現象是多點源合成回波信號在正交于傳播方向所產生的能流傾斜現象所導致。Kajinski[5]首次將極化因素引入到兩點源角閃爍分析中，殷紅成等人[6，7]通過聯合使用兩個任意取向的電偶極子與磁偶極子來對兩點源進行建模，分析兩點源極化因素對角閃爍偏差的影響，發現當雷達波長很短或波數很大時，在多點源擴展平面上，相位梯度法與Poynting矢量法等效。

與基于電磁理論的CMR確定性分析不同，基于信號處理的CMR確定性分析直接利用單脈沖系統接收到的和、差信號進行建模。Sherman[8]于1971年首次提出CMR概念，分析兩點源條件下的CMR實部與虛部的關系。文獻[9]針對相干2點源角度干擾(交叉眼干擾)模型，進一步完善兩點源幅值相位關系、兩點源位置關系、單脈沖雷達指向等因素對單脈沖測角的影響效應。對于點源數大于2的情況，Harwood等人[10]對達成單脈沖測角最大誘偏效果時的多點源相對幅值與相對相位參數條件進行分析。

由于基于電磁理論的CMR確定性分析通過角閃爍來描述多點源對單脈沖測角的誘偏效果，因此未能與單脈沖處理的核心要素CMR建立直觀的數學關系。針對這一問題，殷紅成等人[11]從電磁理論出發，推導了比幅單脈沖與比相單脈沖的多點源角閃爍一般表達式，分析多點源角閃爍與單脈沖測角擾動(由系統噪聲導致)的內在聯系。2013年，Monakov[12]首次將Poynting矢量方法與CMR求解結合起來，從信號層面建立了CMR與能流傾斜概念的直接聯系，對多點源CMR實部與虛部的物理內涵進行詮釋，指出CMR實部(采用比相單脈沖體制時，則為虛部)表征了多點源的角度能量質心，CMR虛部(采用比相單脈沖體制時，則為實部)表征了多點源的角度擴展程度(點源分散程度)。

2.2 統計性CMR特性分析

統計性CMR特性分析針對多點源存在散射強度起伏的情況，研究多快拍數據中的CMR統計學描述與統計性特征。

學術界從很早就開始對CMR的統計特性進行研究。文獻[13]對熱噪聲背景下的CMR實部概率密度函數進行推導。Kanter[14-17]采用特征函數變換的方法，研究了幾種多點源情況下的CMR實部概率分布，得到多脈沖累積后的測角結果均值表達式，并分析了CMR的中心矩問題。基于目標服從Swerling 0(非起伏目標)或Swerling II(瑞利目標)起伏模型的假設，Asseo[18，19]推導了單個目標與雙目標情況下CMR實部與虛部的邊緣概率密度函數。Tullson[20]以Swerling II類型起伏目標為研究對象，分析了CMR實部與虛部的概率分布及其均值與方差特性，并考慮接收機通道噪聲對Swerling II類型起伏目標的影響。在文獻[20]中模型設定的基礎上，文獻[21]進一步求解CMR實部與虛部的聯合概率密度函數，并提出一種聯合使用CMR實部與虛部的優化測角方法。Seifer[22]對壓制噪聲干擾中的Swerling II類型起伏目標CMR統計特性進行研究，并結合信號檢測理論，提出一種基于CMR起伏程度判據的多點源檢測方法。Blair等人[23]利用多維隨機變量變換的方法，給出了存在兩個Swerling 0或Swerling II起伏目標時的CMR實部與虛部聯合概率密度函數及其1階矩與2階矩表達式。文獻[24]使用高斯函數近似法來對Swerling III與Swerling IV起伏目標進行建模，對存在2個Swerling III或Swerling IV起伏目標時的CMR概率分布進行推導。文獻[25-29]基于多通道陣列體制，對多種目標起伏條件下的CMR統計特性進行分析，并以此為理論基礎，對擴展目標(多散射中心目標)的角度、尺寸等參數進行估計。文獻[30-33]深入研究起伏目標對相干兩/多點源干擾信號角度誘偏的影響效應，建立了相干多點源干擾(雙/多源交叉眼干擾)的單脈沖誘偏角度統計性表征模型。文獻[34]將極化因素引入相干多點源干擾建模，分析了相干多點源之間的極化失配效應以及雷達天線與多點源之間的極化失配效應。

圖1 文獻[29]中對兩類混合散射中心目標的角度中心與角度擴展的估計結果Fig.1 The estimation results of the angle and the extension of two extended targets in Ref. [29]

3 擴展目標參數估計與群目標分辨

單脈沖雷達的主瓣多點源場景有3種典型情況：第1種是存在一個或多個擴展目標的純目標多點源場景；第2種是低空多徑多點源場景，即低空條件下雷達主瓣內存在一個目標以及該目標回波由地面/海面多徑反射形成的虛假鏡像；第3種是真實目標與若干有源/無源干擾源同時存在的含人為干擾多點源場景。

針對純目標多點源場景，現有研究多集中在2個方面：一是對擴展目標的角度與尺寸參數進行聯合估計，其中尺寸參數有助于提升單脈沖雷達的目標識別與目標跟蹤性能；二是對不可分辨群目標的數量進行估計，并從混疊信號中提取各目標的角度信息。

3.1 擴展目標參數估計

當雷達3 dB主瓣內只有一個包含多散射中心的擴展目標時，文獻[27，28]使用單脈沖系統和、差通道多快拍數據來估計目標表面多Swerling II散射中心的能量質心與分布范圍，繼而估計擴展目標的外形尺寸，Nickel等人[29]繼續完善這一類估計算法，對包含多種起伏類型散射中心(Swerling 0 + Swerling I+ Swerling II)的擴展目標的角度與散射中心擴展范圍進行估計，如圖1所示。Glass等人[35，36]利用擴展目標多散射中心在雷達距離單元上的擴展信息，有效提高擴展目標的檢測概率，提高擴展目標角度估計精度并得到目標角度估計精度的克拉美羅下界(Cramer-Rao Lower Bound， CRLB)。

3.2 群目標分辨

當雷達3 dB主瓣內存在多個目標時，Blair等人[37]基于復單脈沖比的概率密度函數，研究了對兩個瑞利目標的檢測與分辨問題，Sinha等人[24]通過高斯分布等效，將雙瑞利目標角度分辨拓展到其他Swerling起伏模型。Zhang等人[38，39]考慮了距離分辨單元上匹配濾波器輸出信號能量存在泄漏的情況，提出一種最大似然估計(Maximum Likelihood Estimator， MLE)與最小描述長度(Minimum Description Length， MDL)準則相結合的多目標檢測與分辨算法，如圖2所示。Willett等人[40]進一步分析了這種算法對應不同信號波形時分辨性能的CRLB。在此基礎上，Issac等人[41]分析了角度分辨算法與跟蹤算法的組合跟蹤性能，并基于馬爾科夫鏈蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo，MCMC)方法，提出一種粒子濾波器，無需單獨進行角度分辨直接完成兩個不可分辨目標的跟蹤。文獻[42]提出另一種粒子濾波器算法，借助跟蹤航跡信息輔助，可實現對波束內多于兩個目標進行直接跟蹤。文獻[43]通過一種巧妙的建模方法，得到了Sherman[8]于1971年提出的兩點源CMR解算方法的解析解，可以通過兩個脈沖來估計兩個不可分辨點源的角度，但這種方法必須滿足Sherman條件，即在兩個脈沖回波中，兩點源回波必須具有相同的幅值比與不同的相位差。Zheng等人[44]于2003年提出一種基于單脈沖系統“差-差”通道信息，結合正常和、方位差、俯仰差通道信息的4通道雙源分辨方法，由于“差-差”通道信號表征兩點源方位差信號與俯仰差信號的耦合，因此可以通過求解包含4個復等式的方程組來解算雙源角度，Crouse等人[45]給出了該方法的一種簡化計算方式。文獻[46]提出一種6通道單脈沖系統設計方案，等效形成兩組相互旋轉4通道結構，提升了4通道方法的分辨性能。此外，國內學者也對4通道雙源分辨方法展開研究。文獻[47]設計一種基于交錯子陣的雙極化4通道單脈沖系統，利用雙源信號在空域與極化域耦合關系，改進4通道雙源分辨算法，增加其對兩點源空域分布的適應性。文獻[48]對4通道分辨算法中的雙源檢測與角度分辨聯合處理展開研究。

圖2 文獻[38]中對5個不可分辨目標的角度估計結果Fig.2 Angle estimation results of five unresolved targets in Ref. [38]

4 低空鏡像角閃爍抑制

單脈沖雷達探測低空目標時，受地面/海面反射信號影響，在接收目標回波信號的同時會有從其他路徑進入雷達天線的多徑信號，其中最為主要的就是經鏡面反射而形成的“鏡像”信號[49]。由于鏡像信號到達方向在俯仰上不同于目標直達回波，會對單脈沖雷達仰角測量造成影響。圍繞低空鏡像角閃爍問題，學術界在多徑反射特性等方面開展研究，并圍繞單脈沖雷達低空角閃爍抑制提出了解決思路與技術方法，主要包括：改進單脈沖技術、空域零陷形成技術、高分辨技術和分集捷變技術。

4.1 改進單脈沖技術

改進單脈沖技術的核心思想是：通過修正單脈沖雷達天線方向圖，達到消除多徑信號的影響的目的。針對低空鏡像問題，White[50]最早提出了對稱誤差方向圖方法，通過產生兩個非對稱的和、差波束，形成關于鏡像和目標角平分線對稱的單脈沖比曲線，減弱鏡像回波對單脈沖測角的影響。文獻[51-53]提出了抑制低空鏡像的雙零點單脈沖測角方法，通過構建兩套分別在目標角度與鏡像角度形成空域增益零陷的單脈沖系統，使兩次測角結果分別抑制了鏡像信號與目標信號，利用鏡像對稱的多徑條件估計目標真實仰角，雙零點法的缺點是當目標仰角較小時，鏡像抑制效果會顯著下降。文獻[54]基于陣列雷達波束形成方法，生成最優的對稱和、差波束，進而消除多徑反射信號對單脈沖比的影響，可使低角跟蹤角誤差小于1/30主瓣波束寬度。

4.2 空域零陷形成技術

對于多通道陣列體制的單脈沖雷達，可以通過陣列加權，使雷達和、差波束在多徑鏡像信號入射角度處形成空域增益零陷，達到抑制消除低空信號并校正單脈沖比曲線的目的[55]。由于低空鏡像信號與目標直達信號具有相干特性，且二者相互關系與低空環境密切相關，因此形成方向圖空域增益零陷的過程中需要考慮相干信號的影響[56-58]。

4.3 高分辨技術

由于多徑鏡像信號的傳播路徑距離大于目標直達信號的傳播路徑距離，因此采用距離高分辨技術[59]在距離維將二者分離后，單脈沖系統對直達目標信號進行角度測量，避免了多徑效應引起的角度測量誤差。此外，利用直達信號與鏡像信號的多普勒頻率差，進行多普勒域的高分辨處理也能將二者分離，但實際上，直達信號與鏡像信號的多普勒頻率差通常很小，必須采用非常長的時間進行相干累積，導致多普勒高分辨技術使用較少[49]。

4.4 分集捷變技術

分集捷變技術是指利用電磁波在時域、頻域、空域、極化域等信息域的特性差異，分別進行信號的發射、接收、處理和合并的方法，通過分集技術能夠有效減弱低空鏡像對單脈沖測角的影響。當前基于分集技術的單脈沖雷達低空鏡像抑制方法主要有：頻率分集與極化分集。二者本質上都是希望得到互不相關的多個測角樣本，通過數據平均的方法降低單脈沖測角誤差的起伏，幾種新型的多頻雙極化單脈沖天線如圖3所示。

圖3 幾種新型的多頻雙極化單脈沖天線Fig.3 Several types of multi-band dual-polarization monopulse antenna

頻率分集技術應用最為廣泛，大多數近程火控系統都采用了頻率分集技術[63]，頻率分集通過載頻的改變，使目標各散射點之間的相對相位關系改變，從而使角度測量值產生變化，達到抑制低空鏡像角閃爍的目的。頻率分集的效果取決于多個角度測量值之間的去相關性，去相關性越強，則抑制角閃爍的效果就越好，這要求分集的帶寬足夠寬(頻率間隔越大去相關性越強)。Mangulis[64]最早提出利用頻率分集方法來解決單脈沖系統低角跟蹤問題，基于多頻信號角度測量結果加權平均，減小低空鏡像引起的單脈沖測角擾動。文獻[65]考慮了目標起伏因素對頻率分集雷達低角跟蹤的影響。文獻[66，67]基于比相單脈沖測角體制與聚類分析，研究頻率分集的最優設計問題。文獻[68]提出一種基于頻率分集與最大似然原理的多徑抑制方法。Blair等人[69]提出一種利用多快拍頻率分集后單脈沖測角信息的數據融合與目標跟蹤算法，在數據處理層面提升單脈沖雷達低角跟蹤能力。

極化分集也是近年來較受關注的一個低空鏡像抑制技術途徑[70]，通過雷達接收極化分集或發射極化分集，可以改善單脈沖雷達仰角測量性能，但其改善性能取決于目標極化散射矩陣、鏡反射系數以及雷達收發極化設置等多種因素。文獻[71]研究了矢量傳感器在低角跟蹤中的應用，將極化分集方法與頻率分集方法進行比較，研究表明：極化分集能夠避免頻率分集在多徑信號與直達信號相位差為0°與180°時性能惡化的現象。文獻[72]利用兩點源相對幅度比對稱時角閃爍線偏差互為相反數的特點，通過優化設計雷達發射極化組合使得低空鏡像角閃爍得到抑制，相比隨機極化分集，文獻[72]中方法具有更良好的角閃爍抑制性能。

5 多點源干擾抑制

當單脈沖雷達3 dB主瓣內存在具有不同角度的目標與一個或多個有源或無源干擾源時，則形成了多點源角度干擾。針對不同樣式的多點源角度干擾，國內外學術界與工業界進行了大量的研究，按技術手段可以分為：多點源特征識別技術、多點源分辨技術、干擾抑制后測角校正技術、發射調制抗誘偏技術和數據融合與抗干擾策略設計。

5.1 多點源特征識別技術

多點源特征識別技術主要利用干擾信號與真實目標回波的多域特征差異進行處理，按照各多點源信號的混疊程度可以分為兩種情況：一是當干擾信號與目標回波信號可分辨時，需要對目標回波與干擾信號進行鑒別，以剔除干擾；二是當干擾信號與目標信號不可分辨時，對不可分辨多點源進行存在性檢測。

在多點源干擾存在性檢測方面，文獻[73]通過提取有無干擾源時雷達接收回波信號的幅度特征差異、以及對應CMR特性變化，推導了兩種假設條件下比幅單脈沖系統中CMR的條件概率密度函數，并提出了基于廣義最大似然比的拖曳式誘餌存在性檢測方法。文獻[74]基于4通道雙源分辨方法，提出一種聯合使用單脈沖系統“和-方位差-俯仰差-差差”4路通道的拖曳式誘餌存在性檢測方法。文獻[75]利用存在和不存在拖曳式干擾時測得的目標極化散射矩陣特征差異，提出了一種轉發式拖曳誘餌存在性檢測方法，并設計相應的干擾抑制算法。此外，在相干多點源干擾(雙/多源交叉眼干擾)的存在性檢測方面，文獻[76，77]利用相干兩點源干擾與目標回波信號在主極化和交叉極化分量的相對強度差異，實現相干兩點源存在性檢測。文獻[78]將與目標不可分辨的拖曳式假目標處理分為3個步驟，通過假目標存在性檢測、雙源角度分辨、角度分辨后真假鑒別3個信號處理環節，實現對拖曳式重疊假目標干擾的抑制。文獻[79，80]通過變極化發射調制目標回波的極化分布，結合多點源極化空間譜特征，在多壓制干擾源中檢測目標。

在非混疊的干擾信號鑒別方面，主要是對有源或無源假目標進行識別和剔除。文獻[81，82]各自利用DRFM轉發干擾信號經延時量化后的中心頻譜頻移效應與諧波分量細微特征，實現假目標鑒別。文獻[83]利用雷達發射信號初相與DRFM轉發信號初相的差異特性，結合頻域處理實現對多假目標的鑒別與抑制。文獻[84-87]對基于極化特征量的假目標鑒別方法展開研究，鑒別對象包括：重復周期(Pulse Repeat Interval， PRI)間恒定極化假目標、PRI內恒定極化假目標、全極化假目標、脈內隨機調制極化假目標等多種極化類型的假目標干擾。文獻[88]針對“壓制+假目標”的組合樣式干擾，設計了一種“極化濾波+極化鑒別”的聯合抗干擾算法。文獻[89，90]提出用主極化分量與交叉極化分量的比值作為艦船目標和箔條干擾的鑒別特征量。李金梁[91]提出了以極化角為特征量的箔條干擾鑒別方法，湯廣富等人[92]分析了角反射器干擾的極化特性，研究了對角反射器干擾的極化鑒別方法。

5.2 多點源分辨技術

多點源分辨技術是群目標分辨技術在抗干擾應用中的延伸，往往要求多點源信號相互獨立、服從某種特定的起伏分布，并限定干擾能量接近目標回波能量。當多點源之間具有相干特性、干信比較高或干擾源采用具有連續遮蓋特點的壓制式干擾時，這一類算法無法有效估計目標角度，并導致多點源的數量估計失準、角度估計值均值產生偏差、方差顯著增大。

圖4 文獻[100]中校正后雷達單脈沖比Fig.4 The corrected monopulse ratios after adaptive digital beam forming in Ref. [100]

5.3 干擾抑制后測角校正技術

當雷達天線主瓣內存在壓制式干擾源時，通過對消方法能夠實現干擾抑制，如基于波束形成的空域增益零陷技術[93]、極化濾波技術[94，95]等，然而這一類抗干擾算法往往會導致單脈沖雷達3 dB主瓣內的單脈沖比曲線產生畸變，使下一步的目標單脈沖測角結果產生偏差。干擾抑制后測角校正技術主要針對這一問題提出解決方案。

在基于空域處理的干擾抑制后測角校正方面，Nickel[26]基于陣列雷達最大似然準則，提出一種廣義單脈沖測角原理，能夠適應任意加權形成的和、差波束，在雷達主瓣內形成空域零陷來抑制主瓣干擾的同時，生成一對對應當前陣列權值的等效和、差信號，并以此完成單脈沖處理。文獻[96-98]研究了基于子陣處理的陣列單脈沖雷達空域零陷抗干擾與單脈沖比曲線校正技術。文獻[99]利用2維陣列在方位向或俯仰向產生空域零陷時不影響另一維角度域單脈沖比曲線的特點，設計了一種與自適應主瓣空域零陷形成結合的方位/俯仰交替式單脈沖測角方法。文獻[100]基于2維陣列，設計了一種多約束和、差波束形成準則，能夠在干擾方向形成陡峭的空域零陷，且大幅降低非零陷角度的單脈沖比曲線畸變，如圖4。文獻[101]綜合4通道分辨算法與自適應旁瓣對消算法，在抑制主旁瓣干擾的同時正確估計目標角度，但當主瓣干擾源與目標方位向或俯仰向接近時，該方法的干擾抑制性能下降。文獻[102]對空時自適應處理條件下的單脈沖比曲線校正展開研究。文獻[103]針對傳統反輻射導彈無法有效對抗誘偏干擾的問題，使用空間譜信息對單脈沖測角結果進行修正。

在基于極化域處理的干擾抑制后測角校正方面，宋立眾等人[104]對極化濾波器在單脈沖系統中的應用進行了初步探索，發現極化濾波在和、差通道抑制主瓣干擾后，目標的單脈沖測角結果總是存在一定的偏差，該測角偏差是關于目標與干擾極化參數等參量的多元函數。文獻[105]建立新的單脈沖雷達極化濾波輸出等效模型，進一步揭示極化濾波器抑制主瓣干擾給單脈沖系統引入測角偏差的內在原因，提出一種基于雙重極化濾波處理的角誤差消除與目標極化估計方法。文獻[106]通過極化濾波與極化綜合構建一組表征目標與干擾源角度差異的新和、差信號，使用壓制干擾源的角度測量值對新和、差信號單脈沖處理進行補償，在壓制干擾中估計目標角度，且能夠適應目標與干擾源角度差異較小的情況。文獻[107]通過斜投影極化濾波器抑制箔條質心式角度干擾。

此外，近年來有文獻提出使用盲源分離技術實現主瓣干擾抑制，即通過利用目標回波信號與干擾信號之間的波達方向差異與波形差異，從多點源混合信號中提取目標信號。文獻[108-113]分別提出了多種盲源分離算法，可以抑制雷達主瓣或通信系統主信道中存在的噪聲干擾或密集轉發干擾。文獻[114]將盲源分離算法應用至單脈沖雷達不同子陣，有效消除多目標回波脈壓后距離旁瓣對多目標測角的影響，顯著提升單脈沖雷達的多目標測角性能。

5.4 發射調制抗誘偏技術

發射調制抗誘偏技術指，雷達通過發射經特殊調制的信號來擾亂干擾機的信號截獲、識別與轉發過程，使干擾信號無法有效進入雷達接收機或使干擾效能大幅下降，是射頻掩護技術在抗角度誘偏干擾中的一種應用。通過脈間/脈內變頻、脈寬調制、重頻參差抖動等多種實現樣式，使拖曳式/空射式誘餌等角度不同于目標的干擾源所釋放的干擾信號不能有效進入單脈沖雷達接收機，進而實現多點源角度干擾抑制。文獻[115]分析了射頻掩護方法對干擾機接收環節的影響，文獻[116]針對應答式干擾提出一種新的射頻掩護設計方案。李鳳從[117]通過雷達發射波形設計，降低干擾機的截獲與轉發干擾能力。針對相干多點源干擾(雙/多源交叉眼干擾)，文獻[118]提出一種新的空域變極化發射方式，通過逆向使用單脈沖和、差波束生成原理，使極化單脈沖雷達3 dB主瓣內的發射極化隨角度產生顯著線性變化，造成相干多點源干擾機(雙/多源交叉眼干擾機)內部倒相回路180°相移處理產生額外的相位差，破壞多點源間相干特性，使相干多點源干擾角度誘偏性能大幅下降。

5.5 數據融合與抗干擾策略設計

多域數據融合與采用特殊的抗干擾策略，也是單脈沖雷達對抗多點源角度干擾的一種重要手段。白渭雄等人[119]通過對拖曳式誘餌的干擾機理、設計原則、戰術使用3個方面的綜合分析，提出了防空雷達分離拖曳式誘餌的技術條件。文獻[120]基于脈沖多普勒體制，提出一種中遠距離情況下通過適當的制導策略，在載機離開雷達波束之前實現載機和誘餌的多普勒譜線分離的抗誘偏方法。文獻[121]綜合使用單脈沖導引頭測角數據與慣導導航信息對抗箔條質心角度干擾。徐娟等人[122]提出一種聯合使用時域、頻域、空域的級聯導航單脈沖雷達導引頭抗干擾方法，其實質是在多域數據融合過程中，給未受到干擾的信息域數據賦予更大的權值。

6 總結與展望

主瓣多點源條件下的單脈沖雷達多源參數估計與抗干擾技術一直是雷達探測領域現實需求強烈、兼具挑戰性的難點研究方向。時至今日，雖然學術界與工業界取得了大量的研究成果與階段性突破，但仍有許多問題需要深入挖掘與進一步探究。

在主瓣多點源構成方面，多點源數量與組成復雜度將進一步提升，典型情況包括：多個壓制干擾源、非等功率源(干擾源輻射功率遠大于目標回波或多個干擾源分別有不同的發射功率)、相干干擾源、變極化干擾源、多個不同干擾樣式干擾源、雜波多徑與有源干擾復合等復雜多點源干擾場景。繼續探究以上復雜多點源干擾條件下的單脈沖雷達多點源參數估計與抗干擾技術將是未來研究的重點。

在多點源干擾信號表征與解析方面，當前大部分研究成果中，不同雷達測量體制(如比幅單脈沖、比相單脈沖、全極化測量、高分辨信號體制等)與不同干擾樣式條件下的多點源干擾數學建模過程間差異較大，造成多點源干擾中基本概念與指標定義出現歧義、混淆，甚至矛盾，尤其是在多點源、多樣式干擾復合條件下，導致多點源干擾對單脈沖系統影響機理難以簡潔闡明，難以從復雜的理論分析中找到真正有助于抗干擾實現的關鍵技術途徑。因此，繼續統一多點源干擾的表征方式與解釋理論，提煉多點源干擾對單脈沖系統的核心影響機理，找到能夠有效表征多點源多域信息差異的新敏感特征量(基于經典單脈沖結構或設計新的改進單脈沖結構)，是這一方向需要繼續加強的研究內容。

在單脈沖雷達多點源參數估計與抗干擾新技術方面，當前發展趨勢包括：

一是多域聯合抗干擾與降維處理技術。利用時-頻-空-極化-能量等多個信息域中的多點源信號差異，使用多域信號處理方法能夠取得單一信息域抗干擾方法難以取得的抗干擾效果。然而充分使用多域信息必然導致系統復雜度上升，為了提高相關算法的實時性并降低系統成本，必然需要采用降維處理(如使用子陣級和、差波束形成代替陣元級和差、波束形成)。此外，如何有效利用同時接收到的多通道、多頻段、全極化回波信息，有效提升系統資源利用率及整體抗干擾性能，還需要進一步研究。

二是基于多維特征的信息提取技術。由于電子干擾技術的進步，干擾源功率不斷提升，現有基于能量抑制的抗干擾方法無法完全對消干擾信號，因此這里不再以抑制干擾能量提高目標信噪比為核心要求，而是把干擾、目標都作為“待鑒別信號”，進一步利用有源干擾與雷達目標在多信息域的多維特征差異判定其二元屬性，同時利用這些特征的時變特性與分布特性，檢測目標并提取目標參數信息。

三是多點源多域差異的主動控制技術。通過對雷達的發射與接收進行特殊調制，增強真實目標回波與多點源干擾間的信號差異，銳化二者間的多維特征差異，進而取得更好的多目標分辨與多點源干擾抑制效果。

四是新體制雷達中的單脈沖測角技術。通過拓展單脈沖技術在新體制雷達中的應用，利用新體制雷達在多點源探測中的后發優勢，抑制多點源干擾對雷達角度測量的影響，如單脈沖技術與頻率控制陣列技術結合[123]、單脈沖技術與前斜視成像技術結合[124]等。