一种针对线性调频雷达的改进SMSP干扰方法与流程

本发明涉及一种针对线性调频雷达的改进SMSP干扰方法，属于雷达电子对抗领域。

背景技术：

利用雷达来检测目标并对目标进行打击是现代军事的一种重要手段。雷达是一种电子系统，其目的是检测目标和测量目标的距离、角度和速度。雷达需要通过天线发射射频脉冲信号，通过测量所发送的脉冲和由雷达接收机检测到的目标回波之间的时间来计算距离。随着雷达技术的随着雷达技术的迅猛发展，对雷达的作用距离、分辨能力和测量精度等的要求也越来越高。我们知道按雷达信号的分辨理论，在保证一定信噪比并实现最佳处理的前提下，测量精度和分辨力对信号形式的要求完全一致：测距精度和距离分辨力主要取决于信号的频率结构，他要求信号具有大的带宽；测速精度和速度分辨力取决于信号的时间结构，他要求信号具有大的时宽。因此,理想的雷达信号应具有大的时宽带宽乘积。大时宽保证了速度分辨力，大带宽则保证了距离分辨力。但是大时宽和大带宽往往不可兼得。也就是说,测距精度和距离分辨力以及测速精度和速度分辨力之间存在着不可调和的矛盾。

为了解决这对矛盾，必须采用具有大时宽带宽乘积的复杂信号形式。由于线性调频信号具有突出的特性，于是线性调频脉冲及其匹配处理——脉冲压缩被首先提了出来，他的应用领域非常广泛，特别是在雷达系统中的应用已经非常普遍。

这种信号是在宽脉冲内附加载波线性调频，以达到在大时宽的前提下扩展信号的带宽。为了获取线性调频的大带宽所对应的距离高分辨能力，利用它对回波信号的多普勒平移不敏感的特点，可以用一个匹配滤波器来处理具有不同多普勒平移的信号，这将大大简化信号处理系统，又由于线性调频信号容易产生和处理，使得线性调频脉冲信号是目前雷达工程应用上最广泛的、技术最成熟的一种脉冲压缩信号。

针对线性调频脉冲压缩雷达的干扰方法就成为雷达电子战领域的研究热点。目前主要采用数字射频存储器(DRFM)来实现。基于DRFM的干扰系统截获到雷达信号，经下变频后进行采集、存储，在适当时机读出，经D/A转换成模拟信号再上变频为射频信号，在一定条件下，DRFM重构的干扰信号是雷达信号的精确复制，因此可对线性调频脉冲压缩雷达产生有效的假目标欺骗干扰。

DRFM转发式干扰一般采用两种常用的工作方式：全脉冲存储转发和短脉冲存储循环转发。全脉冲存储转发方式可以产生一个很逼真的假目标，但假目标至少落后于真目标一个脉冲宽度，这对于大时宽雷达的干扰是极为不利的；短脉冲存储循环转发干扰解决了假目标时间滞后的问题，通过对存储的短脉冲进行复杂脉内调制的新型假目标及多假目标干扰具有压制和欺骗双重特性，进入雷达接收机后在距离和速度上产生多个假目标，将真实目标淹没在假目标群中。

SMSP干扰是Sparrow等人在2006年发明的专门对抗脉冲压缩雷达的新式距离假目标干扰之一。该类干扰是基于DRFM平台，对雷达信号进行接收、调制和转发形成的，它由多个子脉冲组成，其中每个子脉冲都是对接收到的雷达信号进行间隔采样产生的，因此可在雷达接收端产生大量虚假目标，从而使雷达无法正确检测真实目标的参数信息，影响真实目标的检测。

Sparrow等人提出的SMSP干扰是一种重构干扰，利用DRFM接收并存储接收到的雷达信号且在时域上对其采样；然后将时钟频率提高到原来的n倍，对采样数据进行抽取并按原顺序进行排序，然后对排序后的信号复制n次，得到信号的干扰样式，即为SMSP干扰。这种干扰其瞬时频率是分段式的，且调频斜率不同于雷达信号的调频斜率。当接收信号中只含SMSP干扰或者含有干扰且干信比很高时，提取接收信号的瞬时频率即提出了干扰的瞬时频率，该特征容易被雷达以此为特征进行干扰类型识别和对干扰组成进行检测。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种针对线性调频雷达的改进SMSP干扰方法，在利用DRFM接收并存储接收到的雷达信号且在时域上对其采样基础上，对采样数据进行不规则抽取，采用短脉冲循环转发工作方式，通过对存储的子脉冲进行调制，形成间歇采样重复转发的干扰样式，该干扰样式可使雷达产生数量众多、幅度较强的逼真假目标，并且可以通过设置干扰参数，可对真目标前后的假目标数、幅度和相对位置进行调整，实现对假目标样式的调控，从而可对雷达的搜索、检测、跟踪产生多样的干扰效果。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提供一种针对线性调频雷达的改进SMSP干扰方法，采用子脉冲串循环转发工作方式，在雷达接收端产生距离上的虚假目标，具体步骤如下：

步骤1，干扰机接收雷达信号，再通过混频器下变频将接收到的雷达信号转换成雷达中频信号；

步骤2，将雷达中频信号通过低通滤波器后送入A/D转换器中，以高速时钟对其进行采样得到雷达脉冲信号；

步骤3，对雷达脉冲信号进行拆分重组后，对重组后的子脉冲进行调制处理得到脉冲干扰信号，具体包括以下步骤：

步骤3-1，将雷达脉冲信号分成M组，每一组里有N个子脉冲；

步骤3-2，然后分别从每一组里的随机选取Mi个子脉冲，且其中，Mi为第i组里选取的子脉冲的个数；

步骤3-3，将M组里选取的子脉冲按顺序组成一个长度为N的子脉冲串；再将该子脉冲串复制M-1次后，使该M个子脉冲串拼接组成一个新的雷达脉冲串；

步骤3-4，对新的雷达脉冲串进行调制处理，得到脉冲干扰信号，其中，具体调制处理的规则为：除新的雷达脉冲串的前N个位置上的子脉冲保持不变外，其余位置的子脉冲均用新的雷达脉冲串中该位置的子脉冲与步骤2中雷达脉冲信号在该位置的相邻位置上的子脉冲之差的一半进行相加后替换；

步骤4，将脉冲干扰信号进行D/A转换后，再送入低通滤波器；

步骤5，将低通滤波后的脉冲干扰信号通过混频器上变频到雷达的中心载波频率，并发射出去。

作为本发明的进一步优化方案，步骤2中采用DRFM对雷达脉冲信号进行数字射频存储。

作为本发明的进一步优化方案，步骤1中通过混频器下变频将雷达信号的中心频率转换到某一中频或零频，将接收到的雷达信号转换成中频信号。

作为本发明的进一步优化方案，M为偶数。

作为本发明的进一步优化方案，N为偶数。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明在利用DRFM接收并存储接收到的雷达信号且在时域上对其采样基础上，对采样数据进行不规则抽取，采用短脉冲循环转发工作方式，通过对存储的子脉冲进行调制，形成间歇采样重复转发的干扰样式，该干扰样式可使雷达产生数量众多、幅度较强的逼真假目标，采用子脉冲串循环转发工作方式，由于子脉冲串信号和雷达信号含有相同的调频斜率，且与雷达信号的匹配滤波器是相匹配的，因此可以在雷达接收端产生虚假目标，以达到欺骗的效果。

附图说明

图1为本发明的干扰产生流程图。

图2为高速采样后雷达脉冲信号的分组拆分示意图。

图3是每组里抽取出来的子脉冲示意图。

图4为将每组里抽取出来的子脉冲串合并拼凑放入第一组的示意图。

图5为将第一组里的子脉冲串复制M-1次并合并组成完整雷达脉冲串示意图。

图6为本发明提出的改进SMSP干扰的时域波形图。

图7为本发明提出的改进SMSP干扰的效果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明提供一种针对线性调频雷达的改进SMSP干扰方法，采用子脉冲串循环转发工作方式，在雷达接收端产生距离上的虚假目标，如图1所示，具体步骤如下：

步骤1，干扰机接收雷达信号，再通过混频器下变频将雷达信号的中心频率转换到某一中频或零频，将接收到的雷达信号转换成雷达中频信号。

步骤2，将雷达中频信号通过低通滤波器后送入A/D转换器中，以高速时钟对其进行采样得到雷达脉冲信号。

步骤3对雷达脉冲信号进行分组，再从每一组内选取若干个子脉冲，然后将这些选取出来的子脉冲按顺序组成子脉冲串，然后将组成的新子脉冲串复制拼接成一个完整的雷达脉冲串，最后对新的完整雷达脉冲串进行调制处理，具体包括以下步骤：

步骤3-1，将高速采样后的雷达脉冲信号分成M组(每一组里有N个子脉冲，这里M，N均为偶数)，如图2所示。然后分别从每一组里的随机取出Mi个子脉冲，使得M组取出来的子脉冲数之和等于N，即(这里Mi为第i组里取出的子脉冲的个数，记取出的这Mi个子脉冲在第i组里的位置为nj(j＝1,2,…,Mi)，如图3所示。

步骤3-2，将M组里取出的子脉冲按顺序组成长度为N的子脉冲串，如图4所示。

步骤3-3，将3-2新组成的子脉冲串复制M-1次后，使之拼接组成一个完整的雷达脉冲串，如图5所示。

步骤3-4，对新的雷达脉冲串进行调制处理，得到脉冲干扰信号，其中，具体调制处理的规则为：除新的雷达脉冲串的前N个位置上的子脉冲保持不变外，其余位置的子脉冲均用新的雷达脉冲串中该位置的子脉冲与步骤2中雷达脉冲信号在该位置的相邻位置上的子脉冲之差的一半进行相加后替换，得到调制处理后的新脉冲串，即为脉冲干扰信号。

步骤4，将脉冲干扰信号进行D/A转换后，再送入低通滤波器。

步骤5，将低通滤波后的脉冲干扰信号通过混频器上变频到雷达的中心载波频率，并发射出去。

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步阐述：

对接收到的实测雷达数据进行处理，将雷达脉冲数据分别按照(M＝4，N＝8)进行分组，然后根据本发明的步骤3，先随机取出每一组里的两个子脉冲，然后将抽出取出来的子脉冲组成一个长度为8的子脉冲串，然后再将新组成的长度为8的子脉冲串复制3次，置于该子脉冲串之后，使之拼接成一个长度为32的完整脉冲串。最后对新组成的完整脉冲串进行调制处理；调制处理的规则除了脉冲串的第一个长度为8的子脉冲保持不变外，其他位置的子脉冲均用新拼接脉冲在该位置的子脉冲与原来脉冲在该位置的相邻位置子脉冲之差的一半进行相加，得到调制处理后的新脉冲串，即为脉冲干扰信号。

图6为M＝4，N＝8时本发明提出的改进SMSP干扰的时域波形图。图7为M＝4，N＝8时本发明提出的改进SMSP干扰的效果图。从图6和图7可以看出，本发明提出的方法能形成虚假目标，具有欺骗效果。同时，通过调整分组参数M和子脉冲之间的间隔参数N，可以使得本发明提出的采用子脉冲串循环转发工作方式产生的干扰同时具有欺骗和压制干扰效果。

以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。