基于速度拖引的灵巧干扰噪声信号设计方法
【专利摘要】基于速度拖引的灵巧干扰噪声信号设计方法，本发明涉及灵巧干扰噪声信号设计方法。本发明是要解决假目标航迹不相关时易被雷达抗干扰对消，无法起到压制式干扰的作用以及对回波旁瓣对消等抗干扰措施的效果欠佳的问题而提出的基于速度拖引的灵巧干扰噪声信号设计方法。该方法是通过步骤一、计算时间延迟τ；步骤二、计算目标的二次散射返回到雷达天线的多普勒频移fd；步骤三、计算经过目标的二次散射返回到雷达天线t时刻目标回波信号的幅度值At；步骤四、计算目标回波信号sr(t)步骤五、增加了多普勒频移fd的偏移量等步骤实现的。本发明应用于灵巧干扰噪声信号设计领域。
【专利说明】
基于速度拖引的灵巧干扰噪声信号设计方法
技术领域
[0001] 本发明涉及灵巧干扰噪声信号设计方法，特别涉及基于速度拖引的灵巧干扰噪声 信号设计方法。
【背景技术】
[0002] 假设雷达发射信号为线性调频信号s(t)，其表达式为：
(1)
[0004] 其中，fQ为载频，y为调频斜率。假设目标为点目标，散射截面积为〇,目标距离为R， 则目标的响应函数为：
[0005] h(t) =〇5(t_TR) (2)
[0006] 其中，tr = R/ (2c)，c为光速，则目标回波为：
[0007] .s- (i)^s(/)?h(l) (，）
[0008] 设信号处理机的脉冲压缩系数为经过匹配滤波后，得到脉压后目标回波 表达式如下：
[0009] .s..w.(/) = .v: (―(/)二.、.：(一/)?.s.(/)?/7(〇 (4)
[0010] 令h(t)的频谱为H(f)，s(t)的频谱为S(f)，则匹配滤波之后结果的频谱为：
[0011] Spc(f)=H(f)|S(f)|2 (5)
[0012] 其时域表达式可以写作：
[0013] ~.(，)=F1 (心(/)) = 1 (|*S'(/)f) ? 冲） （6)
[0014] 其中rkSpJf))为线性调频信号的点扩展函数。若将线性调频信号的频谱S(f)近 似看成矩形函数，那么点扩展函数为Sine函数，由此可见目标回波脉冲压缩输出结果决定 于目标响应函数。
[0015] 由以上推导可知，任意函数同线性调频信号相卷积，其脉冲压缩输出信号为该函 数与点扩展函数的卷积，亦即可获得脉冲压缩处理增益。
[0016] (1)脉冲卷积干扰
[0017] 根据视频信号采用的不同形式可以产生不同形式的干扰波形。假设h(t)为k个幅 度不同时延不同的冲击脉冲组成的脉冲串，则h(t)可以表示为：
[0018] /?(〇 =之""外'_乂） （7) 7-1
[0019] 其中山为各脉冲幅度为各脉冲时延。干扰机将截获的雷达发射的线性调频信号 分别移位至k个冲击脉冲的位置，卷积结果就相当于将k个时延不同，幅度不同的雷达信号 进行叠加。每个线性调频信号的与雷达回波信号有着相同的时频特性，因此可以获得相同 的脉冲压缩增益。这种情况与多散射点构成的目标产生距离像的机理相同，即在真实目标 之后产生了多个假的点目标。
[0020] 由上可知脉冲卷积干扰可以很好地起到欺骗干扰的效果，但是假目标数量太少， 无法起到压制式干扰的作用。
[0021] 电子对抗与反对抗技术是现代高科技战争的重要组成部分，贯穿于整个战争的始 终，对战争的胜负起关键性作用。雷达系统是电子对抗与反对抗的核心对象，因此，开展雷 达系统干扰技术研究是当前国内外极为重视的课题研究方向之一。
[0022]近年来，随着数字射频存储(DRFM)技术的逐渐成熟和广泛运用，兼有欺骗干扰和 噪声压制干扰的特点的灵巧噪声干扰逐步成为了引人注目的新型干扰。该型干扰运用视频 噪声对截获的雷达发射信号进行时域上的调制，产生在时域和频域上与真正的目标回波重 叠并且覆盖目标回波的信号波形，信号能量利用率高，但对回波旁瓣对消等抗干扰措施的 效果欠佳。
【发明内容】
[0023] 本发明的目的是为了解决假目标航迹不相关时易被雷达抗干扰对消，无法起到压 制式干扰的作用以及对回波旁瓣对消等抗干扰措施的效果欠佳的问题而提出的基于速度 拖引的灵巧干扰噪声信号设计方法。
[0024] 上述的发明目的是通过以下技术方案实现的：
[0025] 步骤一、计算雷达发射的电磁信号照射到目标后，经过目标的二次散射返回到雷 达天线的时间延迟
[0026] 步骤二、计算雷达发射的电磁信号照射到目标后，经过目标的二次散射返回到雷 达天线的多普勒频移fd;
[0027]步骤三、计算雷达发射的电磁信号照射到目标后，经过目标的二次散射返回到雷 达天线t时刻目标回波信号的幅度值At;
[0028]步骤四、假设雷达发射信号为St(t)，则目标回波信号sr(t)的表达式为：
(n)
[0030] 式中，e为自然对数;j为中间变量;G为雷达天线的接收增益，y为雷达天线的接收 效率;Rt为t时刻目标与雷达之间的径向距离;A是雷达的工作波长；
[0031] 步骤五、速度拖引；根据雷达回波信号Sr(t)，速度拖引干扰信号相比目标回波信 号增加了多普勒频移fd的偏移量，SP :
[0032] sr(t)=Atexp[ j'（ 0c+0d+A ? )(t_2Rt/c)] (14)
[0033] 式中，At为t时刻目标回波的幅度值；co。为雷达发射信号频率；(^为目标相对雷达 径向运动所产生的多普勒频率；A ?为拖引信号相对于真实运动目标的频率偏差，是干扰 信号拖引速度在雷达观测径向投影对应的多普勒频率;Rt是t时刻目标与雷达之间的径向 距离;c是光速，即电磁波传播速度;?)为虚数符号；
[0034] 公式（14)中A ?对应的速度波门拖引干扰信号多普勒频移f/的变化过程表示 为： (15) 0义叫(停拖期） _5] = jx + v, 〇-，】）/丨 拖引期） 、干扰欠闭 l2 <t<Tj (Xl^jltlJ)
[0036]式中，Vf为干扰信号拖引速度在雷达观测径向投影对应的多普勒频率变化率，单 位Hz/swKt-tO为干扰信号拖引速度在雷达观测径向投影对应的多普勒频率，其中Vf< 2a/A; a为雷达跟踪目标的最大加速度;tl为雷达速度跟踪电路的捕获时间，一般为0.5s~ 2s;Tj为基于速度拖引的灵巧干扰噪声信号仿真时间；t 2为速度拖引干扰欺骗结束时刻。 [0037]发明效果
[0038]本发明从基于卷积调制的雷达灵巧噪声干扰信号出发，结合目标回波信号航迹相 关技术，设计了一种将速度拖引欺骗和卷积调制灵巧噪声相结合的干扰波形，以增强兼具 欺骗和噪声压制干扰的灵巧噪声干扰效果，并对该信号形式的干扰效果等进行了仿真验 证。
[0039]本发明的目的在于提供了一种真实复杂环境下灵巧干扰噪声信号波设计，其形式 结构简单易于实现且有很强的实际应用潜质，增强了兼具欺骗和噪声压制干扰的灵巧噪声 干扰效果。本发明的目的在于提供新的灵巧噪声信号波设计方法，提高实际电子对抗中的 对抗能力。针对旁瓣对消和旁瓣消隐技术等灵巧噪声抗干扰技术，在分析卷积调制灵巧干 扰噪声信号的工作机理基础上，引入速度拖引欺骗，提出了基于速度拖引的灵巧干扰噪声 信号波形设计；
[0040] 作为本发明的一个创新，通过把速度跟踪波门从真实目标的多普勒频率上拖开， 使得雷达丢失目标多普勒频率而无法进行正确跟踪，即：
[0041] sr(t)=Atexp[ j( 0c+0d+A ? )(t_2Rt/c)]
[0042] 式中，A co为拖引信号相对于真实目标的频率偏差。速度波门拖引干扰信号多普 勒频率的变化过程表示为： ' fa Of q (停拖期）
[0043] f^{t) = < fd+vT(r-t^) (拖引期） 、千扰关闭 〔S (关闭期）
[0044] 式中，fd为真实回波信号的多普勒频率，Vf(Hz/s)为干扰信号拖引速度，其值不大 于雷达跟踪目标的最大加速度，即 Vf彡2a/A。
[0045] 本发明的目的是通过新的更加实用的信号波设计来提高破坏或阻碍雷达对目标 的频率探测的能力，提尚生存能力。实现方法为：
[0046]要有效干扰雷达对目标的捕获跟踪能力，就必须充分利用雷达设备的工作特点， 从能量、距离、速度及角度多个方面对雷达跟踪系统实施干扰。因此构建的有效噪声信号必 须具有以下两个特点：
[0047] 1)具有高密度假目标，能掩盖真实目标的回波；
[0048] 2)噪声信号中的假目标回波不仅要求与真实目标回波具有相同的脉内调制特征， 而且假目标回波的航迹必须相关，以对抗旁瓣相消等抗干扰措施。
[0049] 基于以上特点，本发明中假目标回波的航迹相关通过目标飞行器再入运动方程组 实现速度关联。
[0050] 本发明相比原来不加速度拖引时的情况，在欺骗加压制方面有了不错的提升，因 不同情况下反应情况不同，但综合来看，能力提升范围在30%-60%如图3和图4。
[0051]本发明针对灵巧干扰噪声抗旁瓣相消效果欠佳的实际，结合目标回波航迹相关技 术，设计了一种将速度拖引欺骗和卷积调制灵巧噪声相结合的新型干扰信号形式，以增强 兼具欺骗和噪声压制干扰的灵巧噪声干扰效果。本发明的优点在于该波形设计破坏雷达测 距系统跟踪回路的稳定性，增强了干扰信号的欺骗与压制效果，使得常用的回波旁瓣对消 处理、回波最大信号MTD、MTD-CFAR等抗干扰措施失效。本发明通过仿真分析表明：基于速度 拖引的灵巧噪声干扰信号形式达到了设计效果，具有工程应用价值。
[0052]本发明的主要优点体现在：可以实现破坏雷达测距系统跟踪回路的稳定性，增强 了干扰信号的欺骗与压制效果，使得常用的回波旁瓣对消处理、回波最大信号MTD、MTD-CFAR等抗干扰措施失效，提高了实用性。如图5 (a)、图5 (b)、图6和图7。
[0053]本发明采用灵巧噪声干扰方法考虑到视频噪声信号可以看作很多幅度为随机的 冲击脉冲串，因此将冲击脉冲串改作视频噪声信号，并与线性调频信号卷积，则产生的干扰 就相当于很多幅度随机时延密集的线性调频信号之和。
[0054]设视频噪声为n(t)，视频噪声与雷达信号卷积产生的干扰回波为：
[0055] J, (l)^s(i)?n(l) (8)
[0056]匹配滤波的结果为：
[0057] 1(,//；.(/)) = ^，(|^(/)r)??(0 (Q)
[0058] 从时域上来看，如此调制形成的干扰波形经过脉冲压缩的结果便决定于与之相卷 积的视频噪声。而且干扰信号在脉冲压缩之后可以得到部分或全部增益，产生密集假目标， 同时兼顾欺骗和压制式干扰的效果。从频域上分析，时域卷积相当于频域相乘，线性调频信 号可以看作通带是[f Q-B/2，fQ-B/2]的带通滤波器，因此产生卷积调制干扰时，在没有进行 频率对准的情况下就可以覆盖目标回波的频域，干扰就可以全部进入接收机，大幅提高干 扰利用率。
【附图说明】
[0059]图1(a)为实施例提出的混合调制信号（13位巴克码+线性调频)雷达发射信号波形 图；
[0060] 图1(b)为实施例提出的码内信号频谱雷达发射信号波形图；
[0061] 图2为实施例提出的理想雷达回波脉冲压缩处理结果；
[0062]图3为实施例提出的3个假目标的回波信号(时域）；
[0063]图4为实施例提出的3个假目标的回波信号(频域）；
[0064] 图5(a)为实施例提出的3个目标回波旁瓣对消处理结果实部示意图；
[0065] 图5(b)为实施例提出的3个目标回波旁瓣对消处理结果虚部示意图；
[0066]图6为实施例提出的3个目标回波最大信号MTD处理结果；
[0067] 图7为实施例提出的3个目标回波MTD-CFAR处理结果(采用恒虚警处理结果）；
[0068] 图8为实施例提出的基于速度拖引的灵巧噪声信号产生框图。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0069] 一:本实施方式的基于速度拖引的灵巧干扰噪声信号设计方法，具 体是按照以下步骤制备的：
[0070] 步骤一、干扰回波模拟雷达发射的电磁信号照射到目标后，经过目标的二次散射 返回到雷达天线;此时，目标的回波信号与雷达的发射信号相比较，在时间、频率以及幅度 三个方面发生明显的变化;计算雷达发射的电磁信号照射到目标后，经过目标的二次散射 返回到雷达天线的时间延迟T;该时间延迟的大小反映了目标相对于雷达的径向距离；
[0071] 步骤二、计算雷达发射的电磁信号照射到目标后，经过目标的二次散射返回到雷 达天线的多普勒频移fd;
[0072]步骤三、计算雷达发射的电磁信号照射到目标后，经过目标的二次散射返回到雷 达天线t时刻目标回波信号的幅度值At;
[0073]步骤四、基于步骤一、二和三，假设雷达发射信号为st(t)，则目标回波信号sr(t)的 表达式为：
[0075]式中，e为自然对数;j为中间变量;G为雷达天线的接收增益，y为雷达天线的接收 效率;Rt为t时刻目标与雷达之间的径向距离;A是雷达的工作波长；
[0076] 步骤五、速度拖引；速度拖引干扰的目的就是破坏或阻碍雷达对目标的频率探测， 通过把速度跟踪波门从真实目标的多普勒频率上拖开，使得雷达丢失目标多普勒频率而无 法进行正确跟踪;根据雷达回波信号s r(t)，速度拖引干扰信号相比目标回波信号增加了多 普勒频移fd的偏移量，SP:
[0077] sr(t)=Atexp[ j'（ 0c+0d+A ? )(t_2Rt/c)] (14)
[0078] 式中，At为t时刻目标回波的幅度值；co。为雷达发射信号频率；(^为目标相对雷达 径向运动所产生的多普勒频率；A ?为拖引信号相对于真实运动目标的频率偏差，是干扰 信号拖引速度在雷达观测径向投影对应的多普勒频率;Rt是t时刻目标与雷达之间的径向 距离;c是光速，即电磁波传播速度;?)为虚数符号；
[0079] 公式（14)中A ?对应的速度波门拖引干扰信号多普勒频移f/的变化过程表示 为： 尤 停拖期）
[0080] /'(/) = < J[,+ V.. {t-tj ( < K (拖引期） ' (15)
[0081]式中，Vf为干扰信号拖引速度在雷达观测径向投影对应的多普勒频率变化率，单 位Hz/swKt-tO为干扰信号拖引速度在雷达观测径向投影对应的多普勒频率，其中 2a/A;a为雷达跟踪目标的最大加速度;为雷达速度跟踪电路的捕获时间，一般为0.5s~ 为速度拖引干扰欺骗时间，ts-ti应略大于雷达速度跟踪电路的捕获时间与AGC电 路恢复时间之和，一般为〇.5s~2s，期间拖引干扰信号使雷达速度跟踪回路逐渐脱离起初 跟踪的目标真实多普勒频率;Tj-t 2为干扰信号停止工作期，一般为3s以上;Tj为基于速度拖 引的灵巧干扰噪声信号仿真时间；t2为速度拖引干扰欺骗结束时刻。
[0082]本实施方式效果：
[0083]本实施方式从基于卷积调制的雷达灵巧噪声干扰信号出发，结合目标回波信号航 迹相关技术，设计了一种将速度拖引欺骗和卷积调制灵巧噪声相结合的干扰波形，以增强 兼具欺骗和噪声压制干扰的灵巧噪声干扰效果，并对该信号形式的干扰效果等进行了仿真 验证。
[0084] 本实施方式的目的在于提供了一种真实复杂环境下灵巧干扰噪声信号波设计，其 形式结构简单易于实现且有很强的实际应用潜质，增强了兼具欺骗和噪声压制干扰的灵巧 噪声干扰效果。本实施方式的目的在于提供新的灵巧噪声信号波设计方法，提高实际电子 对抗中的对抗能力。针对旁瓣对消和旁瓣消隐技术等灵巧噪声抗干扰技术，在分析卷积调 制灵巧干扰噪声信号的工作机理基础上，引入速度拖引欺骗，提出了基于速度拖引的灵巧 干扰噪声信号波形设计；
[0085] 作为本实施方式的一个创新，通过把速度跟踪波门从真实目标的多普勒频率上拖 开，使得雷达丢失目标多普勒频率而无法进行正确跟踪，即：
[0086] Sr(t) =Atexp[ j( ?。+0d+A ? )(t_2Rt/c)]
[0087] 式中，A co为拖引信号相对于真实目标的频率偏差。速度波门拖引干扰信号多普 勒频率的变化过程表示为： fd 停拖期）
[0088] fj(t) = " fd+ Vf (t-lj ( S f S L (拖引期） 、干扰关闭 (关闭期）
[0089] 式中，fd为真实回波信号的多普勒频率，Vf(Hz/s)为干扰信号拖引速度，其值不大 于雷达跟踪目标的最大加速度，即 Vf彡2a/A。
[0090] 本实施方式的目的是通过新的更加实用的信号波设计来提高破坏或阻碍雷达对 目标的频率探测的能力，提尚生存能力。实现方法为：
[0091] 要有效干扰雷达对目标的捕获跟踪能力，就必须充分利用雷达设备的工作特点， 从能量、距离、速度及角度多个方面对雷达跟踪系统实施干扰。因此构建的有效噪声信号必 须具有以下两个特点：
[0092] 1)具有高密度假目标，能掩盖真实目标的回波；
[0093] 2)噪声信号中的假目标回波不仅要求与真实目标回波具有相同的脉内调制特征， 而且假目标回波的航迹必须相关，以对抗旁瓣相消等抗干扰措施。
[0094]基于以上特点，本实施方式中假目标回波的航迹相关通过目标飞行器再入运动方 程组实现速度关联。
[0095] 本实施方式相比原来不加速度拖引时的情况，在欺骗加压制方面有了不错的提 升，因不同情况下反应情况不同，但综合来看，能力提升范围在30%_60%如图3和图4。
[0096] 本实施方式针对灵巧干扰噪声抗旁瓣相消效果欠佳的实际，结合目标回波航迹相 关技术，设计了一种将速度拖引欺骗和卷积调制灵巧噪声相结合的新型干扰信号形式，以 增强兼具欺骗和噪声压制干扰的灵巧噪声干扰效果。本实施方式的优点在于该波形设计破 坏雷达测距系统跟踪回路的稳定性，增强了干扰信号的欺骗与压制效果，使得常用的回波 旁瓣对消处理、回波最大信号MTD、MTD-CFAR等抗干扰措施失效。本实施方式通过仿真分析 表明：基于速度拖引的灵巧噪声干扰信号形式达到了设计效果，具有工程应用价值。
[0097]本实施方式的主要优点体现在：可以实现破坏雷达测距系统跟踪回路的稳定性， 增强了干扰信号的欺骗与压制效果，使得常用的回波旁瓣对消处理、回波最大信号MTD、 MTD-CFAR等抗干扰措施失效，提高了实用性。如图5 (a)、图5 (b)、图6和图7。
[0098] 本实施方式采用灵巧噪声干扰方法考虑到视频噪声信号可以看作很多幅度为随 机的冲击脉冲串，因此将冲击脉冲串改作视频噪声信号，并与线性调频信号卷积，则产生的 干扰就相当于很多幅度随机时延密集的线性调频信号之和。
[0099] 设视频噪声为n(t)，视频噪声与雷达信号卷积产生的干扰回波为：
[0100] (/) = .v(/)?//(/) (8)
[0101] 匹配滤波的结果为：
[0102] ，(|x(/)|2)?/7(/) (〇)
[0103] 从时域上来看，如此调制形成的干扰波形经过脉冲压缩的结果便决定于与之相卷 积的视频噪声。而且干扰信号在脉冲压缩之后可以得到部分或全部增益，产生密集假目标， 同时兼顾欺骗和压制式干扰的效果。从频域上分析，时域卷积相当于频域相乘，线性调频信 号可以看作通带是[f Q-B/2，fQ-B/2]的带通滤波器，因此产生卷积调制干扰时，在没有进行 频率对准的情况下就可以覆盖目标回波的频域，干扰就可以全部进入接收机，大幅提高干 扰利用率。
【具体实施方式】 [0104] 二:本实施方式与一不同的是:步骤一中所述时间延 迟t具体为：
[0105] x = 2Rt/c (11)
[0106] 式中，t是目标回波信号相对于发射信号的时延。其它步骤及参数与【具体实施方式】 一相同。
【具体实施方式】 [0107] 三:本实施方式与一或二不同的是：步骤二所述经过 目标的二次散射返回到雷达天线的多普勒频移fd具体为：
[0108] 当目标与雷达之间存在相对径向运动时，目标回波信号的频率将发生变化，即发 生多普勒效应；由于多普勒效应的影响，目标回波信号的频率与发射频率相比存在多普勒 频移fd表达式为：
[0109] fd^2v,jA (12)
[0110] 式中，是目标距离雷达Rt时目标相对于雷达的径向速度。其它步骤及参数与具 体实施方式一或二相同。
[0111]【具体实施方式】四：本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是：步骤三所述 的幅度值At具体为：
[0113] 由于目标对电磁波的散射作用，只有一部分能量沿着雷达电磁波的入射方向反射 回天线。幅度衰减的程度很大程度上取决于目标的雷达散射截面积(RCS)，另外，还取决于 系统的各种损耗以及传播过程中各种因素的影响。其它步骤及参数与【具体实施方式】一至三 之一相同。
【具体实施方式】 [0114] 五:本实施方式与一至四之一不同的是：步骤五所述 。为0.5s~2s。其它步骤及参数与一至四之一相同。
[0115] 采用以下实施例验证本发明的有益效果：
[0116] 实施例一：
[0117] 本实施例基于速度拖引的灵巧干扰噪声信号设计方法，具体是按照以下步骤制备 的：
[0118] 生成弹道轨迹
[0119] 考虑到目标再入段的射程较小，飞行时间较短，因此假设目标在再入段运动为平 面运动，建立在速度坐标系下再入段运动方程组为：
(10)
[0121]其中，V为目标的飞行速率(m/s) ;X为目标所受的空气阻力(N) ;m为目标质量(kg); g为重力加速度大小(m/s2) ;r为目标地心矢径大小(m) ;?为速度对当地水平线倾角(rad); &为目标飞行时的射程角(rad)。
[0122] 针对上述分析，本实施例首先根据假定目标在空间的位置和受力情况，仿真得到 三条符合目标运动特征的航迹;其次根据预先侦测的雷达干扰目标的位置、战技术指标和 波形特征产生雷达目标回波信号;然后对多假目标回波信号进行速度拖引，最后采用瑞利 噪声信号进行卷积调制产生灵巧噪声干扰。信号产生框图见图8,雷达与干扰机仿真参数设 置见表1。
[0123] 表1雷达与干扰机工作参数
[0124]
[0125] 根据假定的雷达与干扰机工作参数进行基于速度拖引的灵巧噪声干扰信号仿真， 结果见附图，其中图1(a)~图2为理想情况下雷达发射信号波形和目标回波脉压处理结果； 图3~图4为3个基于速度拖引的目标回波的时域和频域图，图5(a)~图7为采用固定杂波对 消技术和MID技术对基于速度拖引的灵巧噪声干扰信号进行目标检测结果。
[0126] 从以上仿真分析结果可以看出，采用基于速度拖引的灵巧噪声干扰信号在兼具欺 骗和压制雷达干扰性能的同时，引入的速度拖引欺骗破坏了雷达测距系统跟踪回路的稳定 性，使得雷达对抗中常用的抗干扰措施失效，达到了预期的设计效果；
[0127] 根据本发明提出的新型基于速度拖引的灵巧干扰噪声信号波形设计方法，为雷达 电子对抗提出了新的思路。
[0128] 本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域 技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于 本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 基于速度拖引的灵巧干扰噪声信号设计方法，其特征在于，该方法具体是按照以下 步骤进行的： 步骤一、计算雷达发射的电磁信号照射到目标后，经过目标的二次散射返回到雷达天 线的时间延迟τ; 步骤二、计算雷达发射的电磁信号照射到目标后，经过目标的二次散射返回到雷达天 线的多普勒频移fd; 步骤三、计算雷达发射的电磁信号照射到目标后，经过目标的二次散射返回到雷达天 线t时刻目标回波信号的幅度值At; 步骤四、假设雷达发射信号为st(t)，则目标回波信号sr(t)的表达式为：式中，e为自然对数；j为中间变量;G为雷达天线的接收增益，γ为雷达天线的接收效 率;Rt为t时刻目标与雷达之间的径向距离;λ是雷达的工作波长； 步骤五、速度拖引；根据雷达回波信号sr(t)，速度拖引干扰信号相比目标回波信号增加 了多普勒频移fd的偏移量，BP: sr(t)=Atexp[j/ (t〇c+c〇d+At〇 )(t_2Rt/c)] (14) 式中，At为t时刻目标回波的幅度值；ω。为雷达发射信号频率；ω d为目标相对雷达径向 运动所产生的多普勒频率；Λ ω为拖引信号相对于真实运动目标的频率偏差，是干扰信号 拖引速度在雷达观测径向投影对应的多普勒频率;Rt是t时刻目标与雷达之间的径向距离； c是光速，即电磁波传播速度;·)为虚数符号； 公式(14)中Λ ω对应的速度波门拖引干扰信号多普勒频移f/的变化过程表示为：式中，vf为干扰信号拖引速度在雷达观测径向投影对应的多普勒频率变化率，单位Hz/ 为干扰信号拖引速度在雷达观测径向投影对应的多普勒频率，其中vf彡2a/A;a 为雷达跟踪目标的最大加速度;为雷达速度跟踪电路的捕获时间;L为基于速度拖引的灵 巧干扰噪声信号仿真时间；t2为速度拖引干扰欺骗结束时刻。2. 根据权利要求1所述基于速度拖引的灵巧干扰噪声信号设计方法，其特征在于:步骤 一中所述时间延迟τ具体为： x = 2Rt/c (11) 式中，τ是目标回波信号相对于发射信号的时延。3. 根据权利要求2所述基于速度拖引的灵巧干扰噪声信号设计方法，其特征在于:步骤 二所述经过目标的二次散射返回到雷达天线的多普勒频移fd具体为： 当目标与雷达之间存在相对径向运动时，发生多普勒效应；目标回波信号的频率与发 射频率相比存在多普勒频移fd表达式为：式中，是目标距离雷达Rt时目标相对于雷达的径向速度。4. 根据权利要求3所述基于速度拖引的灵巧干扰噪声信号设计方法，其特征在于:步骤 三所述的幅度值At具体为：5. 根据权利要求4所述基于速度拖引的灵巧干扰噪声信号设计方法，其特征在于:步骤 五所述ti为0.5s~2s。
【文档编号】G01S7/38GK105929376SQ201610264732
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】张露文, 白成超, 郭继峰
【申请人】哈尔滨工业大学