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1、密集多假目標干擾對逆合成孔徑雷達成像的影響分析陸靜1、2代慶利3(1.中國人民解放軍63880部隊，洛陽;2.信息綜合控制國家重點實驗室，成都；3．總裝合肥軍代室，合肥)摘要：逆合成孔徑雷達(ISAR)是一種高性能的成像雷達，其工作機理和作戰(zhàn)使用都與常規(guī)體制雷達有著很大的不同，本文在分析ISAR成像原理和基于DRFM技術(shù)的密集多假目標干擾原理的基礎(chǔ)上，對密集多假目標干擾對ISAR的壓制試驗數(shù)據(jù)進行了分析，并對密集多假目標干擾對ISAR成像的影響進行了仿真計算。關(guān)鍵詞：逆合成孔徑雷達；DRFM；密集多假目標；干擾
2、；成像1引言逆合成孔徑雷達(ISAR)是一種二維成像雷達，它具有全天時、全天候、強散射性、高分辨率等優(yōu)點。它是目標分類、辨識和戰(zhàn)場上敵我識別以及精確制導(dǎo)強有力的手段，在未來防空和導(dǎo)彈防御系統(tǒng)中具有十分重要的作用，開展對其干擾技術(shù)的研究具有十分重大的現(xiàn)實意義。本文將從ISAR成像原理出發(fā)，重點研究密集多假目標干擾對ISAR成像的影響，并對干擾進行計算機仿真。2ISAR成像原理概述SAR是利用雷達運動產(chǎn)生的合成孔徑進行成像，而ISAR則是指雷達不動，采用合成孔徑雷達工作原理，對運動目標進行探測并進行縱向和橫向二維成
3、像的雷達，因雷達和目標的相對運動關(guān)系與SAR相反而得名。對于ISAR來說，空間目標通?？梢钥闯墒怯珊芏鄠€不同位置、不同反射系數(shù)的散射點構(gòu)成，ISAR成像的目標就是以散射點模型為依據(jù)，對雷達回波進行相干積累，重建目標散射點的空間分布[1]。ISAR成像原理如圖1所示。圖1ISAR成像原理圖4為了成像，雷達必須有高的二維分辨率。ISAR的縱向距離分辨率，它取決于信號帶寬，高的縱向分辨率可通過發(fā)射寬頻帶的線性調(diào)頻信號或者步進頻率信號，然后采用脈沖壓縮來實現(xiàn)。其橫向分辨率，它取決于雷達成像積累期間的目標旋轉(zhuǎn)角度，旋轉(zhuǎn)角
4、度越大，能獲得的橫向分辨率就越高[2]。具體地說ISAR的橫向高分辨率就是依靠空間目標與雷達之間的相對轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的多普勒信息來實現(xiàn)的，因為距離轉(zhuǎn)軸中心不同位置的散射點產(chǎn)生的多普勒信息不同，所以根據(jù)多普勒信息可以還原出散射點方位向的位置。ISAR就是通過相干處理估計出歷次回波中各距離單元的不同多普勒信息，實現(xiàn)了橫向的高分辨率。3對ISAR密集多假目標干擾分析3.1基于DRFM的密集多假目標干擾的原理基于DRFM技術(shù)的密集多假目標干擾原理如圖2所示[3]：密集多假目標干擾也稱之為相參干擾，因為它跟雷達信號是完全相參
5、的，能夠獲得雷達信號處理的脈沖壓縮得益以及脈沖積累得益。工作過程如下：首先通過正交調(diào)制器對接收的雷達信號進行下變頻，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后存儲在存儲器中，然后經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換并解調(diào)后輸出與雷達信號相參的干擾信號，最后進行多普勒調(diào)制和高密度復(fù)制發(fā)射出去。高密度復(fù)制使得產(chǎn)生的干擾信號能覆蓋到幾乎所有的距離單元，以掩護戰(zhàn)略導(dǎo)彈；多普勒調(diào)制使干擾信號具有“運動”特性，不會在雷達MTD等處理過程中被消除或削弱。圖2基于DRFM的密集多假目標干擾原理框圖3.2密集多假目標干擾對ISAR的壓制作用ISAR通常采用雙脈沖工作方式，用窄頻帶
6、脈沖對目標進行跟蹤，獲取目標精確的航跡數(shù)據(jù)，使雷達始終處于跟蹤目標的狀態(tài)；寬頻帶脈沖可獲得好高的距離分辨力，用于成像。在ISAR搜索、跟蹤階段，雷達只發(fā)射窄頻帶信號，干擾機收到雷達的線性調(diào)頻脈壓信號如圖3（a）所示，經(jīng)高密度復(fù)制后的假目標信號如圖3（b）所示，雷達接收到假目標信號后進行脈沖壓縮處理，將寬脈沖壓縮成窄脈沖，此時形成的假目標如圖3（c）所示[4]。密集多假目標干擾的密集度由干擾機復(fù)制脈沖之間的延時大小決定。復(fù)制脈沖之間的延時越小，假目標信號在時域上疊加越嚴重，真目標越不容易暴露；反之，假目標間隔越大
7、（延時越大），真目標出現(xiàn)在假目標間隔之間的概率較大，真目標就很容易暴露。4同時，隨著密集度的增大，雷達恒虛警（CFAR）檢測門限被相應(yīng)抬高，導(dǎo)致真、假目標回波始終處于雷達檢測門限以下而都無法被雷達檢測到，雷達顯示器上既沒有真目標，也沒有假目標，如圖4（b）所示。圖4為不同干擾密集度下的密集多假目標干擾在某雷達P顯上的效果圖。（a）干擾機收到的雷達信號……（b）轉(zhuǎn)發(fā)的密集多假目標干擾信號……（c）雷達對密集多假目標干擾信號脈壓后的結(jié)果……圖3對ISAR窄頻帶信號的密集多假目標干擾時域波形圖（a）假目標間距1500
8、m（延時10）（b）假目標間距800m（延時5.3）圖4密集多假目標干擾在雷達P顯上的效果圖3.3密集多假目標干擾對ISAR成像的影響分析飛機目標的大小取60m′60m，干擾假目標間距分別取15m、7.5m，得到不同信噪（干）比情況下多假目標干擾對ISAR二維成像的仿真結(jié)果。圖中，信號與干擾的功率是以平均功率為基準進行仿真計算的。4（a）假目標間距15m（b）假目標間距7.5m圖5對I
