干扰合成孔径雷达的统一方程
对合成孔径雷达的运动调制间歇采样干扰方法

第39卷第3期 2017年6月探测与控制学报Journal of Detection &ControlVol. 39 No. 3Jun. 2017对合成孔径雷达的运动调制间歇采样干扰方法周阳,毕大平,沈爱国,房明星(解放军电子工程学院,安徽合肥230037)主商要:针对合成孔径雷达(SA R)干扰灵活性不够的问题,提出了对S A R的运动调制间歇采样干扰方法。
该 方法先对截获的SA R信号进行运动调制,再对其间歇采样后转发出去,其干扰原理是利用运动调制的S A R信 号经成像处理后会产生方位向调制效应,而间歇采样转发可在距离向上产生周期延拓的多假目标,二者结合可 形成灵巧的遮蔽干扰效果。
仿真验证表明,该方法能够产生有效的遮蔽干扰效果,且通过改变采样周期、占空 比和运动调制参数可使干扰能量散布在需要遮盖的目标上,从而提高了干扰能量利用效率。
关键词:合成孔径雷达;运动调制效应;间歇采样转发干扰;遮蔽干扰中图分类号:TN957 文献标识码:A文章编号:1008-1194(2017)03-0112-06Motion Modulation Intermittent Sampling RepeaterJamming Against SARZHOU Yang,BI Daping,SHEN Aiguo,FANG Mingxing(Electronic Engineering Institute of PLA, Hefei 230037, China)Abstract:Due to the insufficient flexibility of SAR jamming, a motion modulation intermittent sampling repeater jamming method was proposed. This method began with motion modulation on intercepted SAR signals, intermittently sample, and then transmitted them. Motion modulation of SAR signal can produce the effect of motion modulation along azimuth and the intermittent sampling repeater jamming can produce multi fronted and lagged false targets along range. The combination of the both could provide the jamming effect of smart shading area. Simulation results verified the shading jamming effectiveness for SAR and showed that the energy can only appear on the targets that needed to be covered by adjusting the sampling interval, duty ratio and parameter of motion modulation, so that jamming efficiency could be improved.Key words:synthetic aperture radar (SAR) ;effect of motion modulation;intermittent sampling repeater jamming;shading jamming〇引言合成孔径雷达(S y n th e tic A p e rtu re R a d a r,S A R)是一种新体制高分辨率成像雷达,具有全天 候、全天时的对地观测能力,被广泛用于军事侦察、地图测绘以及导弹末端图像匹配制导等方面[1]。
合成孔径雷达原理

)
( t k
)(t
tk
)
( t k 2!
)
(t
tk )2
在 t-tk 很小的条件下,取前三项即可。
t
(t)
tk
(tk )
(tk ) 2
(t
t k )2
那么,
tk
S() a(tk )e jtk (tk )
e j(tk ) 2(t tk )2 dt
24 3
frPtG23
R 3kT0BFn Dx va
①其中 Pav Ptfr ,又有:
②接收机带宽B选择得与调频带宽相匹配
S N
2 4
PavG 2 3
3 R3kT0FnDxva
把假天定线天增线益为G用椭有圆效形孔,径半A轴e来尺表寸示为:DxG和D4y,A2 e利用 系数为50%,则有:
R0
(xa xp 2R0
)2
天线发出的是周期性的相干等幅高频脉冲波,设
其频率为f0,振幅为A,脉冲重复频率为fr,脉宽 为τ。
①假设发射的为一连续波余弦信号, 把实际信
号看成是对连续信号的抽样,其抽样率即为脉冲
重复频率fr;
②假定余弦信号的振幅归一化为1,起始相位为0, 则有:
s0(t) Re ej0t , 0 2f0 发射信号
tk
S()
2
a(tk )
e
j[
t
k
(
t
k
)
4
]
a(t k )
e-j[
t
基于拖引干扰的合成孔径雷达欺骗干扰研究

位向高分辨遥感图像的雷达系统。该技术分为欺 骗以及噪声这两种有源干扰方式。主要有从雷达 天线主瓣进入雷达接收机和从雷达天线副瓣进入 雷 达 接 收 机 两 种 ,它 是 根 据 进 入 雷 达 的 途 径 决 定 的。一般情况下,受到雷达天线主瓣搜索范围的限 制,雷达波束通常都是采用固定角度来照射的,因 此,干扰设备从主瓣进入雷达的时间非常少,从雷 达天线副瓣进入雷达接收机的时间较长。
LI Shangsheng ZOU Hanfeng FU Zhequan (Department of Electronic Information Engineering,Naval Aeronautical University,Yantai 264000)
Abstract With the rapid development of radar technology,the form of warfare in the new era has also undergone tremendous changes. Radar plays an irreplaceable role in the detection of targets,so how to cause interference when the radar is detecting in a better way is a difficult point in the current technology. In this paper,the principle of active deception jamming for Synthetic Aper⁃ ture Radar is studied,and the simulation results are given to verify the effect of active jamming.
干扰合成孔径雷达的统一方程

(h 9 a rhIstt o C T e2t P e e tu f 圈 。hnd 603 。hn) h  ̄ a ni e C egu 106 C i a
A s at Snht pr r r a (A )i ak do nw r a s m w i a esr r tS ori bt c: yte caeue a r S R s i f e d r yt hc cnm aue at g ’ d r i t d n a s e h s ae c -
b sd eue .
Kew rs s t t pr r rd (A ;n e m igeut n y od : y h i aet e a a S R)u id j m n qai n ec u r i f a o
1 引 言
效果呢?用统一的干扰方程来设计对它们干扰所需
的干扰等效功率呢?经过我 们几年 的研究 , 经过对
ta tecn etn d m igeut nadteS R j m n q ao a eu ie t oecm o - ht ovni a r a j m n q a o A m igeut nC b n d i o n o m ne h ol ar a i n h a i n i f n
qao . e m uig e qi eta nn w r, nyd e nj mn prso ofc n ol utn Whnc pt ieu a nj  ̄gp e ol i r ta igs pes nce i ts u i o n t r v m h l o s fe m u i i f es h d
ya 。 eaa zdt A m igpi i e。 ei daS R j m n u tn cre u avr t o m - er w nl e eS Rj m n r c l d r e A m i e a o 。 ar do t a e s u s y h a n ps v a gq i i iy f i l i x r et。ado tn t fa m n a dj m n iu e tr g do Il pw r a m n ao ep i n t n e m s n b i al m i dt a m igp t s o hi or II o e m ig ae d o oj g an a c r u n h S l  ̄ j t t dat l y g et. lti hspoe e adt o edr e A m igeu tn Wea opoe s a e c a f i s Al s a r d t l i t e v S Rj m n q a o . l rv n u nt l s h v h viyf h i d a i s d
合成孔径雷达转发式干扰分析

第32卷第1期电子与信息学报Vol.32No.1 2010年1月 Journal of Electronics & Information Technology Jan. 2010合成孔径雷达转发式干扰分析邓云凯①郑远①②胡英辉①②①(中国科学院电子学研究所北京 100190)②(中国科学院研究生院北京 100039)摘要:转发式干扰是针对合成孔径雷达的一种有效干扰手段。
该文介绍了合成孔径雷达转发式干扰的原理,讨论并分析了虚假目标的生成位置以及虚假目标的成像质量。
并针对实际工程中遇到的信号处理时间的问题,研究了将虚假信号延迟转发的可行性。
通过仿真验证了由上面的分析所得出的结论,并介绍了这种转发式干扰在实际中的应用。
关键词:电子对抗;合成孔径雷达;转发式干扰;虚假目标中图分类号:TN974 文献标识码:A 文章编号:1009-5896(2010)01-0069-06 DOI: 10.3724/SP.J.1146.2008.01636Analysis of Synthetic Aperture Radar Repeater JammingDeng Yun-kai①Zheng Yuan①② Hu Ying-hui①②①(Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)②(Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China)Abstract: Repeater jamming is an effective means to Synthetic Aperture Radar(SAR). In this paper, the principle of the SAR repeater jamming is introduced, and the positions and imaging quality of the illusory targets are also discussed. Meanwhile, considering the signal processing time in the practical engineering, the feasibility of the received signal’s delay repeating is also studied. Simulation result confirms the conclusions derived from above, anda practical use of the repeater jamming is introduced at last.Key words: ECM(Electronic Counter Measure); SAR(Synthetic Aperture Radar); Repeater jamming; Illusory target1前言合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)在军事领域的应用越来越重要,关于它的电子干扰与反干扰已成为其研究领域的热点[15]−。
干扰合成孔径雷达的统一方程

图 6 SAR 工作示意图
110
中国电子科学研究院学报
2006 年第 2 期
载体成直线运动 ,雷达天线装在载体的侧面 , 雷
达天线不转动 ,载体运动时雷达天线随着移动 , 雷达 天线的波束宽为θ0. 5 。
RT = RT = Rθ0. 5 = cohsβ·θ0. 5
(8)
载体通过 RT 的时间 Tr 得
距离 30~50 m ,测试接收机灵敏度 - 100 dBw ,发射机
输出功率 100 mW。
SAR 分辨区等效反射面积参数为 :σi
σi =
(4π) 3 PminR4 PtG2λt 2
对一个大型飞机的目标分辨区参数如表 2 所示。
表 2 目标分辨区参数
合成孔径雷达的工作原理 ,与常规的脉冲雷达 相似 ,只是它在距离分辨率和角度分辨率上采取了 一些措施 ,使两维的分辨率提高到米的量级 ,从而可 以使雷达对目标成像 。
200第6 年2 期4 月
中国电子科学研究院学报 Journal of CAEIT
Vol. 1 No. 2 Apr. 2006
基础理论
干扰合成孔径雷达的统一方程
张锡祥
(中国电子科技集团公司第 29 研究所 ,成都 610036)
摘 要 : 合成孔径雷达 (SAR) 是当前的一种新型雷达体制 ,它既能测定目标的座标位置又能对目标 成像 ,不论在军用还是在民用都有广泛的应用和广阔的发展前景 ,当然也就成了雷达干扰研究的重点 对象 。
Tr =
RT v
=
h·θ0. 5 v·cosβ
(9)
方位压缩得益系数 ηb
ηb
=
Tr·f r =
f
θ0. 5 h r vcosβ
合成孔径雷达双通道对消的多站干扰方法

第39卷第4期探测与控制学报V+39N*4 2017年8月JournalofDetection&Contro丨A u g.2017合成孔径雷达双通道对消的多站干扰方法房明星&,毕大平&,沈爱国&,刘乾2(1.解放军电子工程学院,安徽合肥230037$.国防信息学院,湖北武汉430000)摘要:针对单部干扰站难以对合成孔径雷达双通道对消系统实施有效干扰的问题,提出了合成孔径雷达双通道对消的多站干扰方法。
该方法利用多部干扰站实施分布式协同干扰,使S A R系统无法通过估计每个采样时刻的补偿相位对双通道的干扰信号进行对消,并给出了使双通道对消系统失效的相位条件和多干扰站沿方位向的部署方案。
仿真实验表明,该方法可有效破坏S A R双通道干扰对消的性能,显著增强直达波干扰和散射波干扰对双通道S A R系统的干扰效果。
关键词:合成孔径雷达;电子对抗;双通道对消;多干扰站中图分类号:T N974 文献标识码:A文章编号:1008-1194(2017)04-0054-02Jamming Technique of Multi-jammers Against SAR Dual-channe丨 CancellationFANGMingxing1,BIDaping1,SHENAiguo1,LIUQian2(1. Electronic Engineering Institute of P L A,Hefei 230037, C hina;2. National Defense Inform ation A cadem y,W uhan 430000, China)Abstract:SAR dual-channel cancellation technique can suppress the jam m ing signal of single jam m er. A n jamming method of m ulti-jam m ers against SA R dual-channel cancellation system was proposed. T he proposed m ethod used m ulti-jam m ers to im plem ent distributed cooperative jam m ing,thus the SAR the compensation phase of each sam pling tim e,which m ad eS A R dua-channel cancellat T h e n,phase condition and jam m er configuration schem e that made the dua--channel cancellation invalid werediscussed. T he sim ulation results showed that th em ethod could effectively destroyed the cellation system,and enhanced the jam m ingperform ance of d irectw ave and scatter-w SAR<y<tem.K e y w o r d s: synthetic aperture radar (SA R) ; electronic counterm easures; dual-channel cancellation; multi-jam-0引言合成孔径雷达(Synthetic Aperture R a d a r,S A R)是一种不同于红外和可见光的微波成像传感器,具有全天时、全天候和高分辨等特点,在军事和 民用领域均得到了广泛应用12]。
合成孔径雷达欺骗干扰与评估方法研究

合成孔径雷达欺骗干扰与评估方法研究合成孔径雷达欺骗干扰与评估方法研究引言:合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)是一种通过接收散射回波信号来获取地面目标信息的主动微波遥感技术。
它具有地形无遮挡、全天候观测、探测距离远等优势,广泛应用于军事、航空、航天等领域。
然而,由于其雷达原理的特殊性,合成孔径雷达也面临着来自干扰信号的挑战。
本文将探讨合成孔径雷达欺骗干扰的原理与方法,并介绍评估方法的研究进展。
一、合成孔径雷达欺骗干扰原理合成孔径雷达系统通过发射脉冲信号并接收目标散射回波信号来形成合成孔径,从而实现对地面目标的高分辨率成像。
然而,由于合成孔径雷达的脉冲信号在传输过程中会遭受到各种干扰,例如雷达信号被恶意截取和篡改、增加噪声干扰等,从而干扰雷达的正常工作。
欺骗干扰不仅可能导致误判、误识别目标,还可能破坏合成孔径雷达系统的性能,使其无法准确获取目标信息。
合成孔径雷达欺骗干扰主要包括以下几种类型:频率欺骗、相位欺骗和幅度欺骗。
频率欺骗是指通过改变目标回波信号的信号频率来干扰合成孔径雷达的工作;相位欺骗通过改变目标回波信号的信号相位,使其与环境噪声信号混叠,从而干扰合成孔径雷达的成像质量;幅度欺骗则通过改变回波信号的信号幅度,使其超过系统的动态范围,导致目标信息无法被合成孔径雷达精准获取。
二、合成孔径雷达欺骗干扰方法针对合成孔径雷达存在的欺骗干扰问题,研究者提出了多种方法来应对。
其中,主要包括以下几种常见的欺骗干扰方法:1. 频率跳变扰频法:通过改变目标回波信号的频率,使其超出合成孔径雷达的接收频带范围,从而干扰合成孔径雷达的接收和解调过程。
2. 噪声干扰法:通过向目标回波信号中添加噪声信号,使信号噪声比超过合成孔径雷达系统能够承受的最大范围,从而对成像过程产生严重影响。
3. 时域串扰法:通过改变目标回波信号的时间域特性,产生多次回波信号,从而使合成孔径雷达系统无法准确解调和成像。
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1 引 言
近年来雷达技术发展迅速 ,新体制雷达不断出 现 ,除我们常见的常规脉冲雷达外 ,又出现了脉冲压 缩雷达 、脉冲多普勒雷达 、相控阵雷达 、捷变频雷达 、 合成孔径雷达等 。对这些不同体制雷达的干扰 ,能 否用一个干扰方程来表征对它们的干扰特性和干扰
效果呢 ? 用统一的干扰方程来设计对它们干扰所需 的干扰等效功率呢 ? 经过我们几年的研究 ,经过对 这些新体制雷达基本原理的分析 、计算机仿真 、室内 小功率模拟试验 ,外场用机载雷达实际试验 ,找出了 对新体制雷达干扰的统一方程 。由于本文字数有 限 ,所以只分析对 SAR 的统一干扰方程 。本文分析 的方法是以常规脉冲雷达为基准 ,推导出对常规脉
S r = Pr·ηr·ηb
(12)
将 (7) 、(10) 、(11) 式代入 (12) 式得 :
Sr =
Pt Gt 2λ2σiL (4π) 3 R4
d
·Δττ·fvr··θco0s.β5 h
(13)
式中 , Pt 为雷达发射机输出功率 ; Gt 为雷达天线增 益 ;λ为雷达工作波长 ;σi 为目标分辨区有效反射面 积 ; R 为雷达与目标之间的距离 ; L d 为雷达馈线损 耗 ;τ为雷达发射脉宽 ;Δτ为压缩后脉宽 ; f r 为雷达 脉冲重复频率 ;θ0. 5为雷达半功率点波束宽度 ; h 为 雷达载体飞行 (或离地) 高度 ; v 为雷达载体速度 ;β
在距离上提高分辨率的方法 ,是采用脉冲压缩 的原理 ,发射宽的脉冲 ,使雷达增大探测距离 ,将接 收的回波经过压缩处理后变成窄脉冲 ,使雷达的距 离分辨率提高 ,ΔR 为距离分辨率 。
ΔR =
1 2
C·Δτ
(6)
经过脉冲压缩后 ,雷达有个得益系数 μr
μr =τ/Δτ
(7)
在方位上提高分辨率的办法 ,是把一个波束内的回
图 6 SAR 工作示意图
110
载体成直线运动 ,雷达天线装在载体的侧面 , 雷
达天线不转动 ,载体运动时雷达天线随着移动 , 雷达 天线的波束宽为θ0. 5 。
RT = RT = Rθ0. 5 = cohsβ·θ0. 5
(8)
载体通过 RT 的时间 Tr 得
Unif ied jamming equation of synthetic aperture radar
ZHANG Xi2xiang
(The 29th Research Institute of CETC ,Chengdu 610036 ,China)
Abstract : Synthetic aperture radar (SAR) is a kind of new radar system which can measures a target’s coordi2 nate location and generates its image. This radar has broad applications and development prospects in both civil and military aspects. Certainly it is a major object in the area of radar jamming research area. In the past several years , we analyzed the SAR jamming principles , derived a SAR jamming equation , carried out a variety of simu2 lation experiments , and obtained a lot of jamming data and jamming pictures through indoor small power jamming test and actual flying tests. All this has proved the validity of the derived SAR jamming equation1 We also proved that the conventional radar jamming equation and the SAR jamming equation can be unified into one common e2 quation. When computing their equivalent jamming powers , only different jamming suppression coefficients should be used. Keywords : synthetic aperture radar (SAR) ;unified jamming equation
值功率 ; Rj 为干扰机距雷达的距离 ; Ga 为保护目标 距雷达的距离 ; K1 为雷达馈线损耗系数 ; K2 为干扰 机馈线损耗系数 ; Kh 为干扰机极化系数 ; Kf 为雷达 接收机带宽与干扰频谱宽度比值 ; Kj 为干扰压制系 数 ; Ga/ Ga (θ) 为雷达天线主/ 副瓣比值 ;σ为目标的 有效反射面积 。
200第6 年2 期4 月
中国电子科学研究院学报 Journal of CAEIT
Vol. 1 No. 2 Apr. 2006
基础理论
干扰合成孔径雷达的统一方程
张锡祥
(中国电子科技集团公司第 29 研究所 ,成都 610036)
摘 要 : 合成孔径雷达 (SAR) 是当前的一种新型雷达体制 ,它既能测定目标的座标位置又能对目标 成像 ,不论在军用还是在民用都有广泛的应用和广阔的发展前景 ,当然也就成了雷达干扰研究的重点 对象 。
为雷达波束仰角 。
2. 2 合成孔径雷达的组成框图
SAR 的组成原理框图如图 7 所示 。
图 7 SAR 组成原理框图
雷达接收机收到的干扰信号为 Nj 。
Nj
=
PjGj
4πRj2
·λ4π2 ·Gt
(θ)
·L j·rj
(14)
对合成孔径雷达 ( SAR) 干扰所需要的压制比 (干
/ 信比) Kjm
Kjm =
图 3 目标有效反射面积示意图 (对单基地雷达)
图 2 地对空干扰的坐标系
常规脉冲雷达干扰方程的推导如下 。
雷达收到目标回波信号的功率 P1
P1 =
PaG2aλ2σK1 (4π) 3 R4a
(1)
雷达从天线副瓣收到干扰信号的功率为 P2 :
P2 =
PjGj Kh K2
4πR2j
Kf
·λ4π2 Ga
张锡祥 :干扰合成孔径雷达的统一方程
109
表 1 目标有效反射面统计
SAR 分辨区等效反射面积参数测试方法如图 5 。
从 1978 年以 来 , 美 国 发 射 了 五 种 类 型 的 星 载 SAR。1988 年 、1991 年 、1997 年 先 后 三 次 发 射 了 LAROSSE(长曲棒球) 星载 SAR ,有效运行期为 7 年 。 每天监视着全球每一个角落 ,在 1991 年的海湾战争 中直接参加了对伊拉克的军事侦察和目标指示 ,发 现了埋在沙漠里的坦克 ,在科索沃战争中为美国打 击军事目标提供了情报 ,并为打击的效果评估提供 证据 ;在阿富汗战争中 ,它是空间侦察的能手 ,为打 击基地组织立下了汗马功劳 ;在 2003 年打击伊拉克 的战争中 ,它是情报侦察的先锋 。
1 对常规脉冲雷达干扰方程的推导
以地对空干扰为例 ,如图 1 所示 。
图 1 地对空干扰示意图
以干扰站为基点 , 建立一个座标系 , 如图 2 所 示。
PjGj =
Kj PaGaσR2j 4πR4a
·
Kh
K1 K2
Kf
· Ga
Ga (
)
(5)
雷达干扰方程中各参数的含义如下 。
PjGj 为干扰等效功率 ; PaGa 为雷达辐射等效峰
Tr =
RT v
=
h·θ0. 5 v·cosβ
(9)
方位压缩得益系数 ηb
ηb
=
Tr·f r =
f
θ0. 5 h r vcosβ
(10)
雷达信号的回波功率 Ps ,按雷达方程可写成
Pr =
PtGt2σiL dλ2 (4π) 3 R4
(11)
假如雷达系统呈线性放大 , 两维压缩处理得益
系数为 ηr·ηb ,折算到雷达输入端的信号功率为 S r
图 3 为目标反射示意图 , 图 4 为对双基地雷达
目标反射示意图 。
σ1 为被保护目标的有效反射面积 ;σ2 为被保护 目标在雷达脉冲体积内的有效反射面积 ;σ3( i) 为在 雷达分辨区内的有效反射面积 (对合成孔径雷达) 。
对双基地雷达而言 , 随双基地角不同其等效反 射面 积 不 同 。在 双 基 地 角 α > 135°时 , σb = σm ; α< 135°时 ,σb >σm 。
收稿日期 :2005211220 修订日期 :2006204210
108
中国电子科学研究院学报
2006 年第 2 期
冲雷达的干扰方程 ,然后根据合成孔径雷达的工作 原理和特征 ,推导出对合成孔径雷达的干扰方程 ,再 把合成孔径雷达的干扰方程归一化 ,变成能获得对 各种体制雷达所需要的干扰压制系数 ,就可以推算 出干扰各种雷达所需的干扰等效功率 。
Nj Sr
·Kf
=
PjGj
4πRj2
·λ4π2 ·Gt
(θ)
·L
j·rj·Kf
Pt Gt 2λ2σiL (4π) 3 R4
d
·Δττ·f rv··θc0o.s5β·h
(15)
将 (15) 式化简 ,得
Kjm
=
4πRjGjR4 PtGσt iRj2