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雷达侦察电磁环境效应分析

雷达侦察电磁环境效应分析

作者：王振宇西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着信息化水平的提高,现代战场上各种电子装备辐射的电磁信号相互作用、纵横交错,战场电磁环境愈发复杂。雷达侦察接收机作为战场重要的侦察装备之一,必将面临着复杂电磁环境的考验。近年来的局部战争表明,其作战过程中所面临的主要威... 详细信息

随着信息化水平的提高,现代战场上各种电子装备辐射的电磁信号相互作用、纵横交错,战场电磁环境愈发复杂。雷达侦察接收机作为战场重要的侦察装备之一,必将面临着复杂电磁环境的考验。近年来的局部战争表明,其作战过程中所面临的主要威胁为电子对抗条件下的威胁电磁环境,雷达侦察接收机电磁环境效应的影响机理均与电磁环境中的各类干扰有关。为认识雷达有源干扰信号对雷达侦察接收机工作性能的影响机理,提高其对复杂电磁环境的适应能力,本文针对雷达侦察接收机电磁环境效应的相关问题开展研究,具体分为以下四个部分:首先,对雷达侦察电磁环境进行了分类与建模。为使后续章节对雷达侦察接收机的性能分析具有一般性,在深入分析雷达侦察系统面临的电磁环境及其特点后,将战场复杂多样的雷达信号按照信号形式和信号功率两种方式进行分类,并对现代战争中最常用的干扰手段——雷达有源干扰,进行数学建模和干扰效果仿真。其次,研究了雷达侦察接收机电磁环境复杂度评估方法。针对现有评估方法的不足,从电磁环境具有特殊复杂性的角度出发,根据雷达侦察接收机的工作机理,构建了雷达侦察接收机作战效能评估指标体系,提出一种基于作战效能的雷达侦察接收机电磁环境复杂度评估方法。然后,从检测性能、侦察作用距离和前端截获概率三个方面分析了雷达有源干扰对雷达侦察接收机截获性能的影响。检测性能方面,构建了干扰条件下雷达侦察接收机虚警概率和发现概率的数学模型,建模并仿真了干扰信号功率对二者的影响。侦察作用距离方面,通过分析有、无干扰条件下雷达侦察接收机完成信号检测识别所需的灵敏度条件,得到两种情况下最大侦察作用距离之间的关系。前端截获概率方面,综合考虑对雷达信号截获所需的时、空、频、能、极化五域条件和脉冲丢失概率,建立一种描述更为全面的前端截获概率数学模型,并利用此模型仿真和分析了截获时间及输入端干信比对雷达侦察接收机前端截获概率的影响。最后,就雷达有源干扰对雷达信号传统脉冲描述字测量的影响进行分析。针对IFM接收机处理同时到达信号能力较差的缺点,对干扰信号和雷达信号同时鉴相的情况进行数学建模,仿真并分析了干扰信号频率和功率对测频结果的影响。利用等效噪声功率的方法分析了输入端干信比对脉冲到达时间和脉冲宽度测量的影响。根据单基线相位干涉仪测向原理,就干扰条件下干涉仪对雷达信号方位的测量进行数学建模和仿真,并探讨了干扰信号入射方向、频率、功率对雷达信号方位测量的影响。

关键词：雷达侦察电磁环境效应评估方法截获性能参数测量性能

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雷达侦察高精度参数测量技术研究

雷达侦察高精度参数测量技术研究

作者：高雪莹西安电子科技大学

学位级别：硕士

在雷达对抗技术快速发展的背景下,高精度的参数测量不仅是面对层出不穷的新体制雷达时和在日益复杂的电磁环境下实现电子侦察的前提,同时也是对目标区域环境内的雷达信号进行实时分离、精确测量和准确识别的基础。本文基于高密度的电磁... 详细信息

在雷达对抗技术快速发展的背景下,高精度的参数测量不仅是面对层出不穷的新体制雷达时和在日益复杂的电磁环境下实现电子侦察的前提,同时也是对目标区域环境内的雷达信号进行实时分离、精确测量和准确识别的基础。本文基于高密度的电磁环境,围绕雷达侦察高精度参数测量技术展开深入研究,主要包括以下部分:首先,介绍了雷达脉冲信号的时、频、空域参数,同时介绍了基于短时傅里叶变换的数字信道化和基于脉冲组提取的虚假脉冲剔除的算法原理,为高精度参数测量技术的设计提供了理论依据。其次,利用小波变换的低熵性、去相关性和选基灵活性的优势和自卷积对噪声的抑制作用,给出了一种基于小波阈值去噪与自卷积的时域参数测量方法,并分析了其中小波阈值去噪的有效性以及小波基的选取与测时精度的相关性。仿真表明此方法能够实现时域参数的有效估计且相比于其它测时方法大大提升了时域参数的测量精度。再次,充分考虑噪声中潜在的非高斯性,研究了一种基于l范数优化的频域参数测量方法,并分析了参数p的选取对测频精度的影响,便于工程应用中的参数选取。仿真表明其能够抑制并处理高斯噪声与具有冲激特性的非高斯噪声,可以实现频域参数的精确估计,同时提高了雷达信号的频域参数测量精度。然后,根据先验波形信息中的未知偏差,研究了一种基于先验波形辅助的空域参数测量方法,通过设置保护单元保证了对先验信息的完整利用。仿真结果表明其能够实现空域参数的准确测量且相比最短基线无模糊相位干涉仪方法具有更高空域参数测量精度。同时随着信噪比的提高,先验波形信息与真实波形差异越来越小,可以有效改善测量性能。最后,设计并实现了一种利用多通道接收机的雷达侦察高精度参数测量技术,通过分析设定场景下的仿真结果,验证了该技术有效地提升了参数测量精度并克服了脉冲丢失和虚假脉冲问题。本文在对雷达侦察高精度参数测量技术进行设计时,利用了多通道的脉冲检测结果,生成更全面、准确的雷达信息,提高了资源的利用效率。同时,利用所设计的高精度参数测量技术对雷达信号参数测量任务进行了建模与仿真。理论和最终数值结果表明,所提出的高精度参数测量技术对参数测量精度有很大的提升,为先进电子侦察技术提供理论支撑,对实际工程应用具有一定的参考意义。

关键词：雷达侦察参数测量数字信道化小波阈值去噪先验波形

基于ADRV9009的小型化雷达侦察干扰实现

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电子信息对抗技术 2022年第5期37卷 14-18,23页

作者：刘俊杰郑沛赵忠凯哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001 试验物理与计算数学国家级重点实验室北京100876

现代电子战中雷达侦察干扰设备小型化一直是一个重要的研究方向。针对该需求,设计一种基于ADRV9009的小型化雷达侦察干扰子系统。采用ZC706+ADRV9009的架构,ZYNQ板保证该系统的雷达信号处理能力和易拓展性,该系统能够根据接收的雷达信... 详细信息

现代电子战中雷达侦察干扰设备小型化一直是一个重要的研究方向。针对该需求,设计一种基于ADRV9009的小型化雷达侦察干扰子系统。采用ZC706+ADRV9009的架构,ZYNQ板保证该系统的雷达信号处理能力和易拓展性,该系统能够根据接收的雷达信号生成脉冲描述字,实时生成欺骗压制干扰和噪声调制干扰。用宽带收发器ADRV9009实现侦察干扰系统中的射频部分,能够很好地满足机载、弹载等空间有限的应用场景下小型化雷达侦察干扰系统的需求。对该子系统实现的功能进行仿真测试和上板测试,测试结果表明,该子系统设计正确,能够侦察雷达信号并发射欺骗压制干扰和噪声调制干扰。

关键词：雷达侦察雷达干扰 ADRV9009 小型化 ZYNQ

基于Vague广义优势关系的雷达侦察效能评估指标约简方法

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中国电子科学研究院学报 2022年第8期17卷 736-742页

作者：徐华志刘松涛冯路为海军大连舰艇学院辽宁大连116018 中国人民解放军91889部队广东湛江524000

针对评估指标体系构建过程中,评估指标过多引起评估过程繁琐和评估结果失真,提出基于Vague广义优势关系的雷达侦察效能评估指标体系约简方法。首先,以舰载雷达侦察为例,构建侦察效能综合评估指标体系;然后,充分利用Vague广义优势关系的... 详细信息

针对评估指标体系构建过程中,评估指标过多引起评估过程繁琐和评估结果失真,提出基于Vague广义优势关系的雷达侦察效能评估指标体系约简方法。首先,以舰载雷达侦察为例,构建侦察效能综合评估指标体系;然后,充分利用Vague广义优势关系的特点,设计Vague广义优势关系约简模型;最后,提出基于Vague广义优势关系的指标约简方法。实例计算和对比分析表明,新方法能够更好的提升评估指标体系的科学有效性。

关键词： Vague 广义优势关系雷达侦察指标约简

基于ADRV9009的雷达侦察干扰平台设计

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基于ADRV9009的雷达侦察干扰平台设计

作者：刘俊杰哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

现代战争中机载、弹载装备的优势是取得制空权的有力保障,因而研究一种在此场景下的雷达侦察干扰平台是必要的。在机载、弹载应用场景下,对干扰机的重量、大小、功率等都有较高的要求,且往往要求能够做到大的瞬时收发带宽。传统体制的... 详细信息

现代战争中机载、弹载装备的优势是取得制空权的有力保障,因而研究一种在此场景下的雷达侦察干扰平台是必要的。在机载、弹载应用场景下,对干扰机的重量、大小、功率等都有较高的要求,且往往要求能够做到大的瞬时收发带宽。传统体制的干扰机集成度较低,重量体积较大,且宽带跨信道信号不能做很好的处理。针对这些问题,本文选用ADRV9009宽带收发芯片实现对雷达信号的侦察和干扰发射,具有高度集成化及小型化的优点,同时选用ZYNQ平台ZC706作为信号处理平台,具有丰富的资源和很强的可拓展性,且研究信道化分析综合技术及多种与信道化结合的干扰样式,能够满足针对不同类型的发射线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号的脉冲压缩雷达进行干扰的需求。本文遵循先仿真软件验证,后FPGA实现与仿真验证,最后进行实际上板测试验证的流程。首先针对设计的系统中的各个子模块进行仿真软件验证,在侦察方面,仿真了相位一阶差分测频法的测量误差情况,针对信道化分析综合系统,使用了一种设计滤波器组的方法,使信号能够实现近似完全重构。在干扰方面,针对常规发射LFM的脉压雷达,实现了基于延时叠加的欺骗与压制干扰,还实现了一种兼具欺骗与压制效果的噪声调制干扰样式。针对调频斜率捷变类型的发射LFM信号的脉压雷达,实现了能够抗信号参数改变的频谱扩展-压缩(Spectrum Spread and Compression,SSC)盲移频干扰,并在此基础上研究了基于SSC盲移频的欺骗干扰,产生的干扰有欺骗的效果且兼具抗信号参数改变的特性。其次,遵循设计验证流程,对各模块进行FPGA程序编写及输入测试激励进行仿真或联合仿真。选择合适的输入信号,对编写的FPGA程序分别仿真测试,包含脉冲描述字的产生、信道化分析综合技术的实现以及四种干扰样式联合信道化分析综合结构的仿真测试。仿真结果表明,各模块程序编写正确,进一步验证了系统的正确性与可行性。最后对整体系统进行级联,在ADRV9009+ZC706平台上对系统进行整体功能验证,给出系统资源占用情况,并使用信号源输入测试信号,各模块输出的结果使用逻辑分析仪抓取数据后导入仿真软件进行频谱或脉压分析,实际测试结果证明了该系统设计正确,能够在此平台下正确实现对雷达信号的侦察干扰功能。

关键词： ADRV9009 小型化信道化雷达侦察雷达干扰

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雷达侦察型无人机典型对抗分析研究

现代雷达 2021年

作者：李立何敏吕当侠成都飞机工业(集团)有限责任公司

本文主要论述了在未来我国核心主权问题的典型作战场景想定下，通过对作战区域内的敌方雷达系统与我方典型雷达侦察型无人机的对抗分析研究，从我无人机正向和侧向雷达散射截面(RCS)RCS进行分析，对敌方威胁范围进行评估统计，提出了敌... 详细信息

本文主要论述了在未来我国核心主权问题的典型作战场景想定下，通过对作战区域内的敌方雷达系统与我方典型雷达侦察型无人机的对抗分析研究，从我无人机正向和侧向雷达散射截面(RCS)RCS进行分析，对敌方威胁范围进行评估统计，提出了敌方雷达系统频段范围以及对我无人机的作用距离，以此为基础为我方无人机雷达侦察系统应覆盖的频段范围，以及防区外作战的雷达侦察系统侦察距离指标提供论证依据，我方无人机可充分利用性能优势制定作战计划，执行侦察任务。本文为我方雷达侦察型无人机典型作战场景下的有效侦察，保全自身提供了论证依据。

关键词：电子对抗雷达侦察作战分析雷达散射截面指标分析

某型雷达侦察干扰系统等效辐射功率检测及针对性修理分析

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科技创新与应用 2022年第23期12卷 129-132页

作者：胡黎明常立军中国人民解放军92236部队广东湛江524016

该文介绍某型雷达侦察干扰系统等效辐射功率的检测方案,并针对等效辐射功率不符合技术要求的故障提出修理思路,着重分析因行波管故障引起的等效辐射功率变化情况,得出检测方案具有极大的可行性,能够进一步提升雷达作战能力。

关键词：多波束发射阵等效辐射功率行波管针对性修理雷达侦察

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多传感器雷达侦察信号分选新方法研究

传感技术学报 2008年第6期21卷 994-997页

作者：钟兆根张立民武恒州海军航空工程学院研究生二队烟台264001 海军航空工程学院电子信息工程系烟台264001

由于许多盲源分离方法局限于平稳、非高斯且相互独立的源信号,而实际的雷达信号并不满足这些条件。文章针对现有新体制雷达所发射信号的非平稳性,采用平滑伪Wigner-Ville分布并结合联合对角化的方法,对所侦察到的非平稳雷达信号进行盲... 详细信息

由于许多盲源分离方法局限于平稳、非高斯且相互独立的源信号,而实际的雷达信号并不满足这些条件。文章针对现有新体制雷达所发射信号的非平稳性,采用平滑伪Wigner-Ville分布并结合联合对角化的方法,对所侦察到的非平稳雷达信号进行盲分离。从仿真结果可知,分离信号与源信号相关系数的绝对值均在0.99以上,并且误差均在允许的范围之内,这充分说明本文所用的方法在一定条件下完全能够对非平稳雷达侦察信号进行盲分离,为后续侦察信号的分选、识别提供了依据。

关键词：时频分布盲分离非平稳雷达侦察

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雷达侦察系统参数测量的建模与仿真

计算机测量与控制 2014年第9期22卷 2742-2744页

作者：周帆封吉平韩壮志军械工程学院电子与光学工程系石家庄050003

在雷达侦察系统工作过程中,对表征敌方雷达信号特征的参数进行测量是后续进行信号分选和辐射源识别的前提条件;首先介绍了相位差测频和相位干涉仪测向的基本原理,然后对常用于表征雷达信号特征的参数的测量过程建立了数学模型,最后对建... 详细信息

在雷达侦察系统工作过程中,对表征敌方雷达信号特征的参数进行测量是后续进行信号分选和辐射源识别的前提条件;首先介绍了相位差测频和相位干涉仪测向的基本原理,然后对常用于表征雷达信号特征的参数的测量过程建立了数学模型,最后对建立的数学模型进行了仿真验证;仿真的结果表明,建立的数学模型能够有效地模拟雷达侦察系统对雷达信号参数的测量。

关键词：雷达侦察参数测量建模仿真