复杂电磁环境下干扰的仿真与识别

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现代化战争中电子战作为新型的作战方式受到了越来越多的关注,雷达电子对抗是电子战的重要内容,摧毁雷达工作系统已成为电子对抗的主要作战目标。为了保证雷达处于有效工作状态,就必须对干扰进行高准确率地分类识别然后抑制干扰。然而,在当前复杂电磁环境下关于多种类电子干扰的分类识别工作尚未有较深入的研究,本文以此为背景,针对雷达面临的主要干扰类型进行建模仿真,并提取了多维域的特征,利用分类树、支持向量机和卷积神经网络的方法对电子干扰做了分类识别的实验,主要研究内容为:1、本课题对电子干扰进行建模,通过数学模型选择合适的仿真方法。压制干扰的主要类型有:噪声调幅瞄准式干扰、噪声调频阻塞式干扰和噪声调频扫频式干扰,其中压制干扰主要利用较大的时域和频域幅度对雷达信号接收机进行压制,干扰雷达正常工作;欺骗干扰主要包括:距离欺骗干扰和密集假目标干扰,欺骗干扰主要利用干扰机截获到的雷达信号转发后被雷达接收机接收,因为与目标反射信号相似使雷达不能有效地区分出真正的目标回波,达到欺骗的效果;新型干扰主要包括:间歇采样转发干扰和灵巧噪声干扰,利用射频存储器对雷达信号进行快速的采样转发,达到欺骗和压制双重效果。准确的建模仿真方法是研究特征提取及分类识别的前提,需要根据信号的特点对建模仿真出的干扰数据进行验证,为后续研究提供准确的数据。2、通过对接收机接收到的信号在各维域上进行处理,提取出多域特征,本课题共提取了时域、频域及时频域三个域的特征,时域特征主要包括偏度,峰度和包络起伏度;频域特征主要包括归一化瞬时幅频最大值、瞬时相位相关系数和频率平稳度;时频域特征主要是二维Renyi熵。利用各域提取的特征能有效体现各类干扰信号之间的差别,为准确的分类识别提供依据。3、搭建干扰信号仿真及特征提取系统数据库软件,实现可视化交互界面,可直接在软件上修改雷达信号参数、干扰信号参数、提取所需特征以及进行距离域处理。4、将各类干扰的多域特征进行对比,通过特征提取算法提取干扰的特征,使用分类树、支持向量机和卷积神经网络等方法做识别研究,由仿真结果看出该三种方法均由较高的识别率,且干扰的识别率与干噪比没有直接关系。针对某些特定的干扰类型做出改进,提高复杂电磁环境下有源干扰的识别率,帮助雷达针对性地抑制干扰。
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