对机载雷达降维STAP干扰研究

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目前,空时自适应处理(Space-time Adaptive Processing,STAP)技术在机载雷达中占据着越来越重要的角色。机载雷达的地物杂波呈现空时二维耦合特性,雷达系统采用STAP技术并结合相控阵体制可以自适应滤除杂波和抑制干扰,处理性能稳定,其中降维(Reduced-dimension,RD)STAP处理方法选取空时二维平面内的部分数据计算自适应权值,改善了全维STAP在计算量和训练样本需求方面存在的不足,应用较为广泛,在战场环境下对我方运动目标带来很大威胁。现有的一些针对降维STAP干扰方法虽然在一定程度上可以降低降维STAP处理器的处理性能,但是却有各自的局限性。本文针对现有的干扰方法所面临的干扰样式单一、不能有效干扰降维最优权矢量的精确生成、干扰成本高、生成假目标数目少和假目标的距离单元分布不易控制等问题,展开了对机载雷达降维STAP的干扰研究,并提出了有效的干扰方法。本文的主要贡献和创新点将从以下几个方面展开:1、通过研究降维STAP的工作原理,分析影响降维STAP处理性能的干扰因素,并在有外加干扰的条件下,经过公式推导验证理论分析的正确性。2、针对有源压制干扰存在的干扰样式单一、不能有效干扰降维最优权矢量的精确生成、干扰成本高等问题,提出了对降维STAP的复合干扰。与传统的单一样式的干扰方法不同,该方法将有源压制干扰和无源压制干扰相结合,并且干扰领域限制于降维STAP处理器,充分利用远距离支援干扰机的空间优势,并结合箔条云的散射特性,可以将干扰信号反射到雷达系统的主瓣波束内,从而干扰降维最优权矢量的精确生成,同时通过干扰机与箔条云之间的协同工作,可以大大减少对干扰机的需求量,经过多次实际演练获取更多的实测数据可以将目标与雷达之间的距离控制在一定范围内。仿真验证了所提干扰方法能够对降维STAP处理器起到很好的干扰效果。3、针对常用的距离假目标干扰存在的生成假目标数目少和假目标的距离单元分布不易控制等问题,提出了一种附加频移量的延时混叠转发干扰方法。该方法通过改变附加频移量的大小,可以控制产生的假目标信号的距离单元分布,同时通过多级延迟混叠电路可以增加产生的假目标信号的数目,从而破坏降维STAP处理选取的训练样本需要满足的独立同分布(Independent Identically Distributed,IID)的条件,降低降维STAP处理器的处理性能。仿真验证了所提干扰方法的有效性。
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