雷達(dá)偵察中移動通信干擾的極化抑制

于振一 安斌來 劉偉國

摘要：雷達(dá)偵察設(shè)備主要采用閉鎖措施來解除移動通信的干擾。這種措施使脈沖截獲率下降，導(dǎo)致雷達(dá)偵察設(shè)備被敵方發(fā)現(xiàn)并加以利用。所以，面對這種問題，相關(guān)技術(shù)部門研究出一種方案，通過極化濾波的抑制信號方法來解決此問題。這種辦法主要根據(jù)移動通信的信號和雷達(dá)信號的不穩(wěn)定性，來設(shè)置極化濾波，并消除移動通信信號。這樣能夠提高脈沖截獲率，并能為極化濾波的偵察提供解決方案。文章分析了移動通信設(shè)備信號對雷達(dá)偵察的影響等相關(guān)雷達(dá)偵察設(shè)備的論證，最后通過實驗驗證措施的有效性。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)偵察;移動通信干擾;極化抑制

引言：

雷達(dá)偵察設(shè)備的工作頻率一般為2-18G赫茲，而人們通常使用的3G移動通信設(shè)備的工作頻率為1.8-2.2G赫茲，4G為2.3-2.7G赫茲。所以，雷達(dá)偵察設(shè)備經(jīng)常會受到移動信號的影響，使得雷達(dá)設(shè)備無法正常運(yùn)行。因此，為了解決這種問題，雷達(dá)設(shè)備在接收信息中會屏蔽此段移動通信設(shè)備的信號。這種措施雖然能夠有效避免雷達(dá)設(shè)備在工作時不受干擾，但是偵察設(shè)備也不會截獲到有效信號。所以，這種方式并不能完全解決信號干擾問題。

1、概述極化濾波

極化濾波就是根據(jù)雷達(dá)偵察設(shè)備的信號與移動通信信號之間的極化差別，通過設(shè)置與移動信號極化方式連接的極化過濾器來消除移動通信信號[1]。通過這種過濾方式，能夠?qū)刹樾盘栔谐伺c移動通信信號極化方式一樣的雷達(dá)信號外，對其他雷達(dá)信號進(jìn)行保留。

2、問題描述

雷達(dá)偵察設(shè)備的信號頻率能夠?qū)⑷藗兯褂玫?G、4G移動通信設(shè)備的信號完全覆蓋。而移動設(shè)備的信號距離信號發(fā)射基地較近，敵方的雷達(dá)偵察設(shè)備距離較遠(yuǎn)，能夠偵察到的信號頻率較小[2]。所以，移動通信信號能夠完全覆蓋我方的雷達(dá)偵察設(shè)備的信號，導(dǎo)致偵察設(shè)備無法發(fā)現(xiàn)敵方的雷達(dá)信號。并且移動通信信號會一直覆蓋雷達(dá)信號，導(dǎo)致雷達(dá)偵察信號無法正常工作。因此，移動通信信號不僅影響偵察設(shè)備的工作，時間的常態(tài)化因素也是影響設(shè)備工作的原因。

現(xiàn)在的接受信號設(shè)備采用閉鎖措施來屏蔽移動信號，使用這種方法的弊端就是接收設(shè)備也無法獲取同一時間段的雷達(dá)信號，為我方的偵查工作增加了一定難度，降低了偵察設(shè)備的工作效率。所以，技術(shù)人員提出一種極化濾波的極化抑制方法，這種方法可以在消除移動通信信號的同時能夠保留同一時間段的有效雷達(dá)信號，確保偵察設(shè)備的正常工作。

3、極化濾波理論

極化闡述了以電場中的矢量為時間函數(shù)而形成的軌跡形狀以及旋轉(zhuǎn)方向。電磁波的極化是主要描述電磁波的一種重要參數(shù)[3]。極化濾波的實質(zhì)是利用電磁波在極化中產(chǎn)生的不同性質(zhì)來改善信號質(zhì)量。這種技術(shù)能夠消除頻域濾波等難以消除的信號干擾。為了實現(xiàn)極化濾波，要增加一條能夠與偵察天線相連接的線路，還要增加一道通信線路，并要求新增的信號線路要與原有的線路保持同樣的信號頻率。經(jīng)過仿真實驗的測試得出，偵查信號經(jīng)過極化過濾之后，其中的移動信號被消除，但是也會造成雷達(dá)信號一定的信號損失。當(dāng)雷達(dá)信號與移動通信信號的極化特征相近時，極化濾波技術(shù)效果就會變差，反之則會變好。

4、極化濾波模型

極化濾波模型就是極化濾波接收機(jī)。極化濾波接收機(jī)主要由正交雙極化天線、左、右旋圓極化通道和極化過濾器等構(gòu)成。極化濾波接收機(jī)的技術(shù)理論是，將雙極化天線所接受到的正交極化信號分別輸送給左、右旋圓極化通道，讓每一個信號接收機(jī)都會將信號從下頻轉(zhuǎn)到中頻，然后對信號進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號[4]。移動通信信號極化參數(shù)的估計部分在接收信號后會產(chǎn)生極化參數(shù)，同時根據(jù)估計信號的極化參數(shù)來建立相對應(yīng)的濾波矢量，最后完成偵查信號的濾波處理。

5、仿真實驗

假設(shè)當(dāng)信號接收設(shè)備的偵查信號中沒有接收到雷達(dá)信號時，極化過濾器的數(shù)據(jù)為0;當(dāng)接收雷達(dá)信號與移動設(shè)備信號的極化方式相同時，極化過濾器的數(shù)據(jù)也為0，這時的過濾器就失去了使用價值。如果當(dāng)接收的雷達(dá)信號與移動設(shè)備信號的極化方式不同時，極化過濾器就會發(fā)揮作用，能夠有效消除移動信號并截獲有效的雷達(dá)偵察信號[5]。極化濾波能夠?qū)走_(dá)信號產(chǎn)生極化損失，而產(chǎn)生的極化損失會根據(jù)雷達(dá)信號與移動信號之間的極化差別來決定。其中，二者之間極化差別越小，極化損失越大，反之亦然。在仿真實驗中，當(dāng)雷達(dá)偵察信號與移動信號的極化方式為正交時，極化過濾器就可以消除移動設(shè)備信號，并且輸出的信號為有效雷達(dá)信號。因此，實驗結(jié)果證實了文章前面所提到理論的準(zhǔn)確性。

6、結(jié)束語

為了解決雷達(dá)設(shè)備在接收信號時受到移動信號的嚴(yán)重干擾，文章提出了一種極化濾波技術(shù)，來解決雷達(dá)偵察設(shè)備信號受干擾的情況。而電磁波的極化特征受信號頻率等因素的影響較小，可以有效防止雷達(dá)信號受到干擾，實現(xiàn)雷達(dá)偵察設(shè)備的正常工作。通過理論分析和具體實踐能夠證明，文章中所提出的極化濾波技術(shù)是能夠有效抑制移動信號對雷達(dá)偵察接收機(jī)的影響。

參考文獻(xiàn)

[1]田潤瀾，張國毅，于巖.雷達(dá)偵察中移動通信干擾的極化抑制[J].現(xiàn)代防御技術(shù)，2016，4403：99-103+115.

[2]周婉馨.面向雷達(dá)偵察和通信偵察的動態(tài)對抗仿真[D].北京理工大學(xué)，2016.

[3]陶書豪.多波束并行寬帶雷達(dá)偵察接收數(shù)字實現(xiàn)技術(shù)[D].電子科技大學(xué)，2018.

[4]李明明.雷達(dá)偵察數(shù)字接收與處理方法的高效實現(xiàn)研究[D].電子科技大學(xué)，2018.

[5]王二芳.天線交叉極化對雷達(dá)抗干擾影響研究[D].西安電子科技大學(xué)，2018.