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基于Cycle-GAN的有源欺骗干扰方法

火力与指挥控制 2022年第9期47卷 9-14页

作者：王伟武星辉王钦钊王敏陆军装甲兵学院北京100072 北京特种车辆研究所北京100072 西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071

针对基于数字射频存储器有源欺骗干扰性能不足的问题,提出一种基于循环一致性生成对抗网络的干扰信号生成算法。该算法使用干净回波信号序列(即未添加干扰的原始回波信号)作为网络生成器的输入,将添加干扰的回波信号作为判决器的判决标... 详细信息

针对基于数字射频存储器有源欺骗干扰性能不足的问题,提出一种基于循环一致性生成对抗网络的干扰信号生成算法。该算法使用干净回波信号序列(即未添加干扰的原始回波信号)作为网络生成器的输入,将添加干扰的回波信号作为判决器的判决标准,对生成器生成的干扰信号进行判决,通过生成-判决的对抗过程不断优化模型,达到纳什均衡后得到最终干扰信号。实验结果表明,采用循环一致性生成对抗网络模型生成的干扰信号相比切片干扰、弥散频谱干扰具有更优性能,在实际场景中有广泛的应用前景。

关键词：有源欺骗干扰深度学习循环一致性生成对抗网络切片干扰弥散频谱干扰

基于低秩稀疏分解模型的雷达有源欺骗干扰抑制方法研究

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基于低秩稀疏分解模型的雷达有源欺骗干扰抑制方法研究

作者：彭成西安电子科技大学

学位级别：硕士

雷达作为现代战场上重要的信息传感设备,在侦察监视、目标识别以及武器制导等方面发挥着巨大作用。因此,在现代战争中,为争夺电磁频谱的使用权和控制权,雷达系统已成为首要被打击的对象。随着雷达干扰技术的不断进步,特别是数字射频存储... 详细信息

雷达作为现代战场上重要的信息传感设备,在侦察监视、目标识别以及武器制导等方面发挥着巨大作用。因此,在现代战争中,为争夺电磁频谱的使用权和控制权,雷达系统已成为首要被打击的对象。随着雷达干扰技术的不断进步,特别是数字射频存储器(DRFM)技术的产生和应用,基于此技术的干扰机可以施放形式复杂多样的有源欺骗干扰信号,有效迷惑和干扰目标雷达的检测和跟踪性能。因此,雷达亟需提升其抗干扰能力,以完成复杂电磁对抗场景下的探测任务。围绕着提升雷达对抗有源欺骗干扰能力的需求,本文结合低秩稀疏分解、时频分析以及鲁棒主成分分析(RPCA)的理论和方法,开展了雷达有源欺骗干扰抑制方法的研究工作。论文的主要内容和研究成果如下:1.研究和分析了雷达有源欺骗干扰的产生机理和干扰特性。首先介绍了DRFM干扰机的结构组成和工作原理。然后根据干扰产生原理的不同,把有源欺骗干扰进一步划分为波门拖引类欺骗干扰和密集假目标欺骗干扰,并对他们的干扰原理和干扰特性进行了详细阐述。此外,重点分析了采样重复周期和采样占空比等关键干扰参数对间歇采样转发干扰(ISRJ)的干扰效果的影响,为后续有源欺骗干扰的抑制奠定了基础。2.研究了基于分数阶傅里叶变换(FrFT)处理联合窄带滤波对抗ISRJ的方法,并通过ISRJ的干扰对抗仿真实验验证了分数阶域窄带滤波器的通带范围对该方法干扰抑制性能的影响;同时,研究了基于Stretch处理联合低通滤波对抗距离欺骗干扰的方法,通过对抗距离波门拖引干扰的仿真实验对该方法的局限性进行了研究和分析。3.提出了基于低秩稀疏分解模型的对抗雷达有源欺骗干扰方法。该方法首先利用短时傅里叶变换(STFT)构建雷达接收回波的时频图像序列。由于干扰信号存在时延上的调制,因此会在图像序列中跨距离走动而表现较高的稀疏特性,目标则由于观测时间较短,距离和速度变化较小而表现较高的低秩特性。基于干扰与目标的上述特性,采用RPCA算法对时频图像序列进行低秩稀疏分解,在每帧时频图像中实现了对有源欺骗干扰和目标的分离,从而有效抑制干扰。干扰对抗仿真实验验证了该方法对抗有源欺骗干扰的有效性和普适性,并且相比传统的Stretch方法和Fr FT方法,本文所提方法具有干扰抑制效果更显著、目标信号能量损失更小、对抗的干扰信号类型更广泛等特点和优势。

关键词：低秩稀疏分解有源欺骗干扰 DRFM 干扰抑制

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抗有源欺骗干扰波形设计与信号相参处理方法

抗有源欺骗干扰波形设计与信号相参处理方法

作者：王宇西安电子科技大学

学位级别：硕士

现代雷达工作在日渐复杂的电磁干扰环境中,尤其是与发射信号具有高度相似性的有源欺骗干扰,对雷达的目标探测与跟踪造成极大威胁。为保障雷达工作效果,各类抗干扰手段应运而生。然而,基于信号处理的传统抗干扰技术容易导致回波信号畸变... 详细信息

现代雷达工作在日渐复杂的电磁干扰环境中,尤其是与发射信号具有高度相似性的有源欺骗干扰,对雷达的目标探测与跟踪造成极大威胁。为保障雷达工作效果,各类抗干扰手段应运而生。然而,基于信号处理的传统抗干扰技术容易导致回波信号畸变、干扰抑制不完全等问题,近年来,随着波形发生技术的成熟,现代抗干扰方法逐渐由“被动式”信号处理的干扰抑制向“主动式”波形设计抗干扰发展。本文在深入了解各类典型转发式欺骗干扰的基础上,针对不同干扰场景进行了多种抗干扰波形设计,尤其是面对环境中的复合转发式欺骗干扰,设计了一种脉间-脉内联合频率编码的抗干扰波形,可以同时对抗跨脉冲转发式欺骗干扰和间歇采样转发式干扰。然而,复杂调制波形在具备优良抗干扰性能的同时,由于波形自身的参数捷变,有可能导致原本相参的信号变得非相参,为解决抗干扰波形的相参积累问题,本文针对所提波形研究了相应的信号相参处理方法。论文的主要研究内容如下:1.抗跨脉冲转发式欺骗干扰的波形设计及信号处理研究。针对跨脉冲转发式欺骗干扰,介绍了正交二相编码波形、频率编码波形和载频重频联合捷变波形;对三种波形进行了模型构建及抗干扰特性分析,并针对频率编码波形研究了一种分组相参积累的信号处理方法,解决了由于参数捷变导致的信号无法进行相参积累的问题。通过仿真和实测数据分析,验证了三种编码信号的抗干扰能力。由频率编码信号的相参积累仿真结果可以验证:分组相参积累的算法能够有效实现频率编码波形的相参积累。2.抗复合转发式欺骗干扰的编码波形设计及相参处理研究。针对环境中同时存在跨脉冲转发式欺骗干扰和间歇采样转发式干扰而形成的复合转发式欺骗干扰样式,构造了一种脉间-脉内联合频率编码波形,建立了相应的信号模型并分析了其模糊函数特性;随后详细阐述了编码信号的抗干扰流程;之后提出了一种基于干扰感知的脉内跳频编码方法,降低了脉内的过渡带干扰对目标子段信号的影响;接下来针对不同编码方式提出了两种脉间-脉内联合频率编码信号的相参积累方法,分别为:基于子脉冲分选与异频重排的相参积累算法和基于变因子NDFT的相参积累算法,通过仿真验证了两种算法的有效性;最后对所提编码波形在不同环境下的抗干扰性能进行了仿真验证。结果表明:基于干扰感知的脉内跳频编码方法能够有效减少过渡带残余干扰对目标段子脉冲的影响,所提两种相参积累算法能够有效实现脉间-脉内联合频率编码波形的相参积累,脉间-脉内联合频率编码波形能够有效抑制环境中的复合转发式欺骗干扰。

关键词：波形设计抗干扰相参积累有源欺骗干扰

基于熵特征的DRFM有源欺骗干扰CFAR检测

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系统工程与电子技术 2016年第4期38卷 732-738页

作者：卢云龙李明陈洪猛左磊张鹏西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

基于数字射频存储(digital radio frequency memory,DRFM)技术的转发式干扰的存在性检测是对抗有源欺骗干扰的前提。干扰机的相位取样量化会导致干扰信号有谐波分量的寄生。在雷达距离/速度波门内同时存在目标信号和欺骗干扰信号的情形... 详细信息

基于数字射频存储(digital radio frequency memory,DRFM)技术的转发式干扰的存在性检测是对抗有源欺骗干扰的前提。干扰机的相位取样量化会导致干扰信号有谐波分量的寄生。在雷达距离/速度波门内同时存在目标信号和欺骗干扰信号的情形下,利用经验模态分解(empirical model decomposition,EMD)算法分离出干扰信号谐波分量,通过提取干扰谐波分量与目标回波在时频域上能量分布特征差异,提出了一种基于时频域熵特征的有源欺骗干扰检测方法。该方法不需要估计噪声参数,且具有恒虚警(constant false-alarm rate,CFAR)特性。蒙特卡罗仿真结果验证了该方法的有效性。

关键词：有源欺骗干扰时频分析目标检测恒虚警

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合成孔径雷达三维有源欺骗干扰

电子学报 2007年第6期35卷 1203-1206页

作者：唐波郭琨毅王建萍北京科技大学信息工程学院通信系北京100083 北京理工大学信息科学与技术学院北京100081

该文提出对合成孔径雷达实施三维有源欺骗干扰,因为传统的二维有源欺骗干扰不能对抗具有三维观测能力的干涉合成孔径雷达.与仅需使用一台干扰机的二维有源欺骗干扰不同,三维有源欺骗干扰的实现依赖于两(或多)个干扰机的配置.文中对三维... 详细信息

该文提出对合成孔径雷达实施三维有源欺骗干扰,因为传统的二维有源欺骗干扰不能对抗具有三维观测能力的干涉合成孔径雷达.与仅需使用一台干扰机的二维有源欺骗干扰不同,三维有源欺骗干扰的实现依赖于两(或多)个干扰机的配置.文中对三维有源欺骗干扰的误差进行了分析.最后,文章对有源欺骗干扰的图像自然衔接问题进行了讨论,通过压制真假图像的衔接边缘,可以解决欺骗图像与真实图像的自然衔接问题.

关键词：合成孔径雷达(SAR, Synthetic Aperture Radar) 电子战有源欺骗干扰三维有源欺骗干扰

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合成孔径雷达的有源欺骗干扰方法研究

电子学报 2003年第12期31卷 1900-1902页

作者：王盛利于立倪晋鳞张光义西安电子科技大学陕西西安710071 南京电子技术研究所江苏南京210013

本文根据SAR成像原理和地面回波信号模型 ,提出了对SAR进行有源欺骗干扰的方法 .文中详细地讨论了有源干扰的基本原理 ,分析了干扰信号模型 ,并用实际SAR数据进行了仿真实验 ,欺骗图像成功加到了真实SAR图像中 .

关键词： SAR 有源欺骗干扰多普勒合成孔径雷达

INS/微波被动/SAR导引头抗场景散射干扰和有源欺骗干扰技术

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信号处理 2009年第6期25卷 900-904页

作者：秦玉亮王宏强黎湘国防科技大学电子科学与工程学院空间电子信息技术研究所湖南长沙410073

针对惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)/被动微波/合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)多模导引头,分析了弹载条件下,有源欺骗干扰和场景散射干扰影响的特点,提出了利用被动导引头辐射源参数测量能力的有源欺骗干... 详细信息

针对惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)/被动微波/合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)多模导引头,分析了弹载条件下,有源欺骗干扰和场景散射干扰影响的特点,提出了利用被动导引头辐射源参数测量能力的有源欺骗干扰抑制方法,以及利用任务规划所装订的目标位置和惯导误差模型的场景散射干扰抑制方法,给出了详细的干扰抑制流程。典型场景的仿真表明了所提干扰抑制方法的有效性,结合仿真结果分析了干扰抑制处理带来的问题,提出了解决思路。

关键词：合成孔径雷达导引头场景散射干扰有源欺骗干扰

基于时频图像特征提取的LFM雷达有源欺骗干扰识别

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空军工程大学学报（自然科学版） 2016年第1期17卷 56-59页

作者：杨少奇田波李欣谭铭空军工程大学防空反导学院西安710051

为了提高雷达的抗干扰能力,有针对性地合成最有效的抗干扰措施,提出了一种基于时频图像特征提取的欺骗干扰识别方法。该方法对雷达接收信号进行时频分析,根据时频图像分布的特点,提取时频域可分离度和三阶Renyi熵2个有效特征参数,将2个... 详细信息

为了提高雷达的抗干扰能力,有针对性地合成最有效的抗干扰措施,提出了一种基于时频图像特征提取的欺骗干扰识别方法。该方法对雷达接收信号进行时频分析,根据时频图像分布的特点,提取时频域可分离度和三阶Renyi熵2个有效特征参数,将2个特征参数用于雷达接收信号的自动干扰识别。仿真结果验证了算法的有效性和稳定性,为后续抗干扰措施的选取提供了先验信息。

关键词：有源欺骗干扰 SPWVD 特征提取干扰识别

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制导雷达抗有源欺骗干扰方法研究

制导雷达抗有源欺骗干扰方法研究

作者：成霄亮湖南大学

学位级别：硕士

在高对抗的电磁环境中，如何提高雷达系统的抗干扰能力是急需解决的重要问题之一。有源欺骗干扰具有干扰针对性强、干扰效费比高、作战使用灵活和干扰性强等优点，在现代的战争中得到越来越多的应用，对雷达造成了严重的威胁，因此针对... 详细信息

在高对抗的电磁环境中，如何提高雷达系统的抗干扰能力是急需解决的重要问题之一。有源欺骗干扰具有干扰针对性强、干扰效费比高、作战使用灵活和干扰性强等优点，在现代的战争中得到越来越多的应用，对雷达造成了严重的威胁，因此针对有源欺骗干扰开展抗干扰方法的研究具有重要的军事意义。本文在现代雷达抗干扰的国内外研究现状的基础之上，分析和研究了各种有源欺骗干扰的原理和产生条件，并对距离拖引式干扰、速度拖引式干扰、速度-距离联合拖引式干扰和角度欺骗干扰（包括非相干干扰和相干干扰）进行了深入探讨和模型仿真，然后根据这四种有源欺骗干扰的特点，提出了相应的抗干扰方法或干扰识别方法。最后，通过仿真实验验证了这些方法的可行性与正确性。本文所做的主要研究工作如下：(1)深入分析和研究了距离拖引式干扰、速度拖引式干扰、速度-距离联合拖引式干扰和角度欺骗干扰（包括非相干干扰和相干干扰）这四种有源欺骗干扰的工作的原理和产生条件，并对其进行了模型仿真。(2)联合角度/速度二维跟踪系统和角度/距离二维跟踪系统，提出了针对距离拖引式干扰、速度拖引式干扰、速度-距离联合拖引式干扰的双跟踪系统并行抗干扰算法，通过仿真实验验证了该算法的可行性与有效性，对该算法的性能进行了定性和定量分析。(3)在单脉冲测角原理的基础之上对角闪烁进行了模型仿真，推导出了期望最大化算法（EM算法）用于估计高斯-拉普拉斯混合分布模型参数的算法公式及其实现流程，并对其在参数估计方面的性能进行详细分析，在此基础上提出了基于角闪烁统计特征的角度欺骗干扰鉴别算法，并通过仿真实验对该算法进行的有效性进行了验证。

关键词：有源欺骗干扰不敏卡尔曼角闪烁期望最大化算法