【摘 要】
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在现代电子对抗环境下,雷达不仅需要完成基本的探测任务,还需要提高自己的射频隐蔽性。MIMO雷达作为一种多发多收雷达,较高自由度的波形分集方式和灵活的组网模式,增强了其在低截获、低分选、抗干扰等方面的能力。由于空间电磁辐射源复杂且空间资源有限,工程实现难度较大,因此针对射频隐身MIMO雷达信号研究较少。本文基于射频隐身技术,对MIMO雷达信号的低截获及低分选性能进行了研究,主要研究内容如下:首先,从
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在现代电子对抗环境下,雷达不仅需要完成基本的探测任务,还需要提高自己的射频隐蔽性。MIMO雷达作为一种多发多收雷达,较高自由度的波形分集方式和灵活的组网模式,增强了其在低截获、低分选、抗干扰等方面的能力。由于空间电磁辐射源复杂且空间资源有限,工程实现难度较大,因此针对射频隐身MIMO雷达信号研究较少。本文基于射频隐身技术,对MIMO雷达信号的低截获及低分选性能进行了研究,主要研究内容如下:首先,从低截获角度出发,为提高MIMO雷达信号全向辐射性,降低信号被截获概率,对MIMO雷达相位编码正交波形进行优化。提出一种改进樽海鞘优化算法,该算法使用Logistic-Tent混沌映射进行种群的初始化,以多领导者方程进行位置更新,设计权重因子并根据代价函数值灵活调整追随者更新的位置,使收敛精度更加精细化。将改进樽海鞘算法应用于MIMO雷达正交信号集优化设计,实验结果说明优化输出的MIMO雷达相位编码正交波形具有较好的正交性能和低截获性能。其次,从抗分选MIMO雷达多路信号脉冲描述字设计角度出发,通过设计辐射源参数来改变信号空间分布,从而降低分选准确度。针对预分选过程中的K-means聚类方法,提出MIMO雷达多路信号采用收缩策略和偏移策略对抗聚类,生成辐射源电磁特征参数,使预分选过程中的聚类产生误判;针对主分选过程,研究不同分布抖动量对分选的影响,进一步通过增加重频抖动量来提高抗分选概率,并进行仿真分析,最终分选准确率降低到14%左右,从信号分选角度实现MIMO雷达多路信号的射频隐身。最后,从抗分选角度出发,对不同混沌映射调制的脉位信号相关性与功率谱进行仿真分析,最终确定Chebyshev序列更适合作为脉位调制序列。之后通过多载波MIMO-OFDM技术来实现信号的正交性,并给出一种具有抗分选能力的MIMO雷达各信号脉间Costas跳频、Chebyshev混沌脉位抖动调制,脉内混沌二相编码的复合调制脉冲串信号模型。通过对比实验说明该信号模糊函数特性较好,自相关旁瓣较低,抗多普勒频移特性有较大改善。由于信号形式复杂且脉位随机抖动,使截获接收机在分选时难以判定真实的脉冲重复间隔,从而验证信号具有较好的射频隐身性能。
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