低截获概率雷达波形设计及性能分析

作     者：詹露华 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：芮义斌

授予年度：2013年

学科分类：11[军事学] 080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 110503[军事学-军事通信学] 0810[工学-信息与通信工程] 1105[军事学-军队指挥学] 1104[军事学-战术学] 082601[工学-武器系统与运用工程] 081105[工学-导航、制导与控制] 0826[工学-兵器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：低截获概率 侦察接收机 截获距离 低利用率因子 解线调 循环谱密度 

摘      要：自从雷达在军事作战中得到广泛应用开始,各种雷达对抗甚至反辐射导弹也得到了大规模的应用。低截获概率（LPI, Low Probability of Intercept）雷达在这种环境下应运而生,对低截获概率技术的研究使雷达能有效对抗各种电子干扰及反辐射导弹的袭击,提高雷达在复杂电子对抗环境中的生存率。 本文从低截获概率雷达的发展现状出发,概述了低截获概率的原理,推导了低截获概率因子的表达式,对影响低截获概率因子的因素进行分析,讨论了实现低截获技术的相关措施。本文的研究主要有两个方面：波形设计及其性能分析。 首先,本文分别分析了调频连续波、相位编码信号及其组合信号的固有和相关特性,表明调频连续波和相位编码信号都能获得大的时宽带宽积,同时可用更低的峰值功率达到和脉冲雷达相同的探测距离。其次,从模糊函数及信号组成结构的复杂度出发,线性调频信号的模糊图呈斜刀刃型,具有多普勒不敏感性,但存在距离多普勒的耦合;相位编码信号具有接近于理想的“图钉型模糊图,这种信号不存在互耦模糊。本文重点推导了LFM+Barker和MAC+P4组合信号的模糊函数表达式,仿真表明组合信号具有“板钉型模糊图,组合信号的分辨力更高,信号形式复杂,不易被侦察机识别和干扰。 由于低截获是一个“相对的概念,本文针对不同侦察接收机,对接收机类型、灵敏度和截获距离进行了分析,提出了低截获雷达信号的利用率因子,分别用解线调和循环谱密度的截获方法仿真比较了LFM、Barker, LFM+Barker信号以及P4、MAC、P4+MAC信号的利用率因子。仿真表明解线调的处理方法对线性调频信号具有很高的处理增益,比较可知LFM+Barker组合信号的截获利用因子比线性调频信号和巴克码都要小。基于循环谱的截获方法可以提取信号的载频、信号带宽等信号参数。并且侦察机对组合信号截获增益最小,因此组合信号的利用率比单一信号要低。