星載合成孔徑雷達(dá)干擾與抗干擾技術(shù)研究.pdf

1、星載合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar, SAR)不受領(lǐng)土領(lǐng)空限制，可以全天候、全天時(shí)地對(duì)地面廣大區(qū)域進(jìn)行高分辨成像，已經(jīng)成為情報(bào)獲取的重要手段和電子戰(zhàn)的重點(diǎn)作戰(zhàn)對(duì)象。因此，圍繞星載SAR的有源干擾與抗干擾技術(shù)也成為雷達(dá)電子戰(zhàn)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。本文以此為著眼點(diǎn)，以理論分析和仿真試驗(yàn)相結(jié)合為手段，深入研究了星載SAR的工作參數(shù)估計(jì)、欺騙干擾信號(hào)生成、星載SAR抗干擾技術(shù)。論文的主要工作包括以下三個(gè)部分：

2、>　　本文第一部分研究了SAR工作參數(shù)的偵察與估計(jì)方法，具體研究?jī)?nèi)容包括：（1）分析了星載SAR旁瓣偵察雷達(dá)方程。根據(jù)這個(gè)雷達(dá)方程，建立了SAR天線方向圖參數(shù)估計(jì)優(yōu)化模型。利用先驗(yàn)信息，推導(dǎo)了SAR天線尺寸和俯仰向指向角可能存在的區(qū)間，結(jié)合粒子群優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)對(duì)優(yōu)化模型的求解；（2）針對(duì)現(xiàn)有線性調(diào)頻信號(hào)(Linear Frequency Modulation, LFM)參數(shù)估計(jì)方法計(jì)算量較大且低信噪比估計(jì)性能較差等不足，提出了一種結(jié)合相關(guān)

3、解線調(diào)和分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的LFM參數(shù)估計(jì)方法，該方法避免了參數(shù)搜索的過程，利用奇異值分解來抑制了噪聲的影響；（3）分析了傳統(tǒng)循環(huán)互相關(guān)法估計(jì)脈沖時(shí)延精度受限的原因，提出了Radon-循環(huán)互相關(guān)脈沖時(shí)延估計(jì)法、該方法先將多個(gè)不同時(shí)延的信號(hào)循環(huán)互相關(guān)組成二維圖像，再對(duì)圖像進(jìn)行 Radon變換，從而將時(shí)延估計(jì)問題轉(zhuǎn)換為直線參數(shù)估計(jì)問題，時(shí)延估計(jì)精度優(yōu)于傳統(tǒng)循環(huán)互相關(guān)法。
　　第二部分研究了虛假大場(chǎng)景欺騙干擾信號(hào)快速生成方法，具體研究?jī)?nèi)容

4、包括：（1）根據(jù)距離多普勒成像算法的原理，提出了基于逆距離多普勒算法的干擾信號(hào)生成方法；根據(jù)對(duì)干擾實(shí)時(shí)性的不同要求，對(duì)假目標(biāo)的距離徙動(dòng)做出不同程度的簡(jiǎn)化，推導(dǎo)了這種簡(jiǎn)化對(duì)干擾效果的影響，分析了相應(yīng)的計(jì)算量；（2）根據(jù)距離徙動(dòng)成像算法的原理，提出了基于逆距離徙動(dòng)算法的干擾信號(hào)生成方法，給出了算法的實(shí)現(xiàn)步驟，分析了算法的計(jì)算量。該方法生成的干擾信號(hào)精度最高，適用于對(duì)抗高分辨率和大斜視SAR；（3）為了保護(hù)運(yùn)動(dòng)軍事目標(biāo)，提出了勻速運(yùn)動(dòng)虛假場(chǎng)景

5、干擾信號(hào)生成方法。推導(dǎo)了靜止目標(biāo)回波與運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，給出了將靜態(tài)場(chǎng)景回波快速轉(zhuǎn)換為勻速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景干擾信號(hào)的具體步驟；（4）分析了載頻、SAR飛行速度和距離等參數(shù)偵測(cè)誤差對(duì)干擾效果的影響。詳細(xì)推導(dǎo)了不同參數(shù)條件下，脈沖重復(fù)間隔測(cè)量誤差對(duì)假目標(biāo)的位置、分辨率和峰值強(qiáng)度的影響。這些結(jié)論將有助于干擾機(jī)的研制和應(yīng)用。
　　第三部分研究了雙通道和極化SAR的抗干擾方法，具體研究?jī)?nèi)容包括：（1）提出了一種簡(jiǎn)單且易實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集方式，

6、給出了相應(yīng)的回波與干擾信號(hào)模型。根據(jù)干擾機(jī)與SAR的幾何關(guān)系，推導(dǎo)了干擾信號(hào)到達(dá)角與方位慢時(shí)間的關(guān)系式，提出了干擾源高精度定位方法。利用雙通道對(duì)消技術(shù)去除干擾信號(hào)，推導(dǎo)了對(duì)消前后干信比的變化公式，建立壓縮感知線性測(cè)量模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)消后照射場(chǎng)景的高分辨重構(gòu)。（2）根據(jù)壓制干擾和真實(shí)回波經(jīng)距離壓縮之后不同的分布特征，提出了基于最小熵準(zhǔn)則的壓制干擾抑制方法。利用干擾機(jī)和真實(shí)目標(biāo)不同的極化特征，提出了在距離多普勒域?qū)ο麎褐聘蓴_的方法。集成上述兩種