电子对抗原理 7 外辐射源雷达简介
电子对抗技术
2） 数字通信，对数字信号加密：
发送端 信码密码密信码
接受端 密信码密码信码
最低密钥量：战术保密级——106
战略保密级——1030
（5）使用定向天线，控制发射功率。
（6）使用跳频通信。
2、组织措施：
（1）制定严格的保密措施；
（2）控制无线电台发信；
跳频通信示意图
（3）进行无线电台伪装。 f
如变换呼号频率、改变联
4、使用各种武器加强防护，严防偷袭，提高防御能 力；
5、装备小型化，采用移动式电子设备等。
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.2220 .10.22 Thursday , October 22, 2020
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。0 2:36:55 02:36:5 502:36 10/22/2 020 2:36:55 AM
——使用干扰机发射欺骗性干扰信号对敌雷达造成
的干扰。
假目标
✈ ✈
1）距离欺骗
敌平面显示器
标 目 真
敌雷达
2）角度 （方向） 欺骗
敌显示器
✈ ✈
假目标 真目标
3、无源干扰（消极干扰） ——利用干扰器材反射或衰减敌方雷达
发射的电磁波造成对己方雷达的干扰。
（1）使用反射性器材实施的干扰
1）干扰箔条
形成干扰能力的
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 10.2202 :36:550 2:36Oc t-2022- Oct-20
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加强交通建设管理，确保工程建设质 量。02:36:5502 :36:550 2:36Th ursday , October 22, 2020
外辐射源雷达概述
1 研究背景与意义雷达面临的四大挑战：（1）隐身目标的威胁隐身飞机、隐身导弹和隐身舰艇和无人机的出现使得雷达散射截面积成百上千倍的减小，增加了雷达发现目标的难度。
（2）低空与超低空目标的威胁战术导弹和战略巡航导弹等低空、超低空目标的入侵也给雷达探测带来了重大挑战。
（3）反辐射摧毁的威胁反辐射导弹利用敌方雷达的电磁辐射进行制导并将其摧毁，是电子对抗中对雷达硬杀伤最有效的武器。
为应对日益恶化的外部电磁环境，雷达往往需要发射更大的功率以达到同样的探测性能，从而增加了被发现甚至被摧毁的风险。
（4）强电子干扰传统雷达一般采用收发共置的布站方式，其发射电磁波一旦被敌方发现和定位，就极容易被干扰，进而丧失整个武器战争系统的重要信息来源。
外辐射源（无源）雷达因能克服上述问题而引起人们的广泛关注。
外辐射源雷达分为两大类：第一类是基于目标的红外辐射或自身发射的电磁波来对其探测，目标发射的电磁波主要来源于雷达、应答机、通信电台、导航仪、有源干扰机等通讯电子设备；第二类是利用广播信号、电视信号、手机信号、卫星导航信号等非合作照射源来探测目标。
当目标静默（不发射电磁波）时，利用第一类外辐射源雷达通过电磁波来探测目标就无法实现。
对于第二类外辐射源雷达，即使目标静默，也能探测到目标，因此对此类外辐射源雷达的研究成为热点。
外辐射源雷达的优势：（1）反隐身特性隐身目标一般只大幅度减少鼻锥±30°范围之内后向散射的RCS，前向与侧向的散射还是很强。
外辐射源雷达是一种双基地雷达，它可以通过接收目标前向与侧向的散射回波信号来探测隐身目标。
其次，外辐射源信号多数工作在甚高频、超高频等波段，波长较长，隐身飞机表面的吸波材料对该波段电磁波的作用极差；再者，外辐射源雷达在形式上属双（多）基地雷达，可探测到隐身飞机前向和侧向的散射信号，具有空域上反隐身的特点。
因此，外辐射源雷达具有探测隐身目标的能力。
（2）探测低空与超低空目标外辐射源雷达利用各种民用或商用信号作为照射源，频率一般较低，波长较长，因此照射源能够通过衍射穿过低空障碍物探测到目标。
雷达辐射源识别技术综述
雷达辐射源识别技术综述I. 前言- 研究背景和意义- 国内外研究现状- 本文的研究目的和意义II. 雷达辐射源的特点和分类- 雷达辐射源的特点和几何结构特征- 雷达辐射源的分类和常见类型III. 雷达辐射源识别技术- 基于信号处理的雷达辐射源识别技术- 基于机器学习的雷达辐射源识别技术- 其他雷达辐射源识别技术综述IV. 实验研究和应用案例- 实验研究设计- 实验数据处理及结果分析- 应用案例综述V. 总结与展望- 本文的主要研究成果和创新点- 研究中存在的问题和不足- 展望未来雷达辐射源识别技术的发展方向和挑战VI. 参考文献- 参考文献列表I. 前言随着雷达技术的不断发展，雷达的运用范围也越来越广泛。
其中一项重要的应用是用于辐射源的识别与定位。
雷达辐射源识别技术是指通过对辐射源作用下的反射波进行分析，从中提取特征并进行识别分类的技术。
利用这项技术可以实现对未知雷达辐射源的识别和跟踪，对实现雷达情报收集和战术联合作战等方面具有重要意义。
本章将从研究背景与意义、国内外研究现状以及本文的研究目的与意义三个方面对雷达辐射源识别技术进行综述。
1. 研究背景与意义随着雷达技术的不断更新换代，雷达设备在现代化武器装备中的地位日益重要。
在现代化战争中，信息化与网络化已成为主要特征，雷达在情报收集、空中监视、火力打击和战场指挥等方面起着至关重要的作用。
为了实现雷达辐射源的定位和识别，需要一种精确、快速、稳定和准确的方法来进行信号处理和识别分类。
2. 国内外研究现状在国内外，雷达辐射源识别技术已经成为了一个热门的研究领域。
在国内，相关研究主要集中在刻画雷达辐射源特征、优化系统算法和提高系统检测精度等方面。
同时，国内也在尝试将人工智能技术引入到雷达辐射源识别技术中，从而提高系统的自动化程度和处理效率。
在国外，相应的研究主要集中在选取合适的特征向量、基于机器学习的辐射源分类方法和非线性信号处理等方面。
目前，相关技术的研究和应用还存在不少的问题和挑战，例如信噪比低、目标形状复杂和干扰情况复杂等。
电子对抗原理--雷达系统结构和工作原理 ppt课件
频率源分类
自激振荡源 晶体振荡器、腔体振荡器 介质振荡器、压控振荡器等 合成频率源
直接模拟式：对基准频率进行各种各样的 加减乘除 间接模拟式：利用模拟锁相环锁定VCO 来实现频率合成 直接数字式：使用数字技术完成频率和波 形的合成 间接数字式：由数字锁相环构成，包含数 字分频器和数字鉴相器
DBF系统的基本原理图
天线单元阵列 A/D变换器
接收模块 数字波束形成器
稀布阵雷达
VHF波段 发射1个圆阵（25个窄带全向发射天线，每个10KHz带宽，共250KHz） 接收1个圆阵，48个全向接收天线，带宽250KHz
RIAS* / SIAR** by Jaques Dorey (1986) – «Space Frequency »orthogonal coding
数字中频接收机原理框图
中频 信号 中频 滤波器
低通滤波、抽 取
cos(2f I nT )
A/D
I
低通滤波、抽 取
Q
sin( 2f I nT )
问题：上图有什么问题？
数字中频接收机原理框图
中频 信号 中频 滤波器
低通滤波、抽 取
cos(2f I nT )
A/D
I
低通滤波、抽 取
Q
sin(2f I nT )
大气吸收与频率的关系
大气天顶衰减与地面水汽密度的关系
斜路径大气衰减 f＝23.75GHz
发射电磁波
脉冲
目标反射电磁波
雷达系统 结构与工作原理
雷达系统结构和基本工作原理 频率综合器 发射机 天线 接收机 信号处理机 雷达终端 监控设备
雷达对抗原理与技术
极性量化输出： sgnci, ,sgnsi, ,i 1,2, k, 0, 4
频率编码量化： f 1 nk12m
特点 多路相关器并用，短延迟保证无模糊测频范围，长延迟保证精度 瞬时带宽大（16GHz），测频速度快（250ns），测频精度较高 （35MHz）,不能同时测量多信号，灵敏度低（-60dBm）
2.1.3 雷达侦察的技术特点
作用距离远（一般为雷达作用距离 的1.2倍以上）
安全、隐蔽性好 获取的信息多而准 要求敌方雷达发射 不能测距，所以一般不能单站定位
2.1.4 雷达侦察的主要战术技术指标
1、适用的辐射源类型、数量与信号环境 2、角度测量范围、瞬时视野、精度与分辨 3、频率测量范围、瞬时带宽、精度与分辨 4、脉冲重频测量范围、精度与分辨 5、脉宽测量范围、精度与分辨 6、截获概率与截获时间 7、灵敏度和动态范围 8、安装平台、工作环境条件、可靠性等
2.1.1 雷达侦察的基本原理与条件
基本原理
侦察接收天线
侦察接收机
雷达发射天线
雷达 发射机
传播空间
处理模型
辐
空间
侦
射
传播
察
源
调制
接
集
矩阵
收
合
站
n
nk
集
合
k
基本条件:
1、雷达发射信号进入传播空间，传播空间对雷达发射信号进行传播调制 （衰减、迟延、相移/频移，混叠等） 2、侦察接收机收到足够强度的雷达发射信号 （高于侦察接收机灵敏度） 3、雷达信号调制参数属于侦察处理能力范围内 4、侦察接收机能够适应其所在的信号环境
基于外辐射源的双基地雷达直达波干扰对消研究
“ 四抗 ” 能 。首 先对 该体 制 雷达对 目标进 行有 效探 测 的难 点—— 直达 波 干扰 进 行 了讨 论 ； 后提 性 然
出了基 于幅度 动 态补偿 和 方 法 ； 后 利 用 最
一
个基 于 Ｆ 广播 照 射 源的 实验 系统采 集 的数 据进 行 仿 真 ， 证 了该 方法 的有效 性 。 Ｍ 验 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ ３５ ９ （０ ７） ｌ）２《 １７ －６ ２ ２ ０ ０ ＿６ ＿４ 《 ）
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔａ ｇ ｔｄ ｔｃｉ ｎ ｂ ｘｒ ｌ ｍ ｉ ａｏ ｓ ａ ｈ ｔｐｏ ｎ ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｒａ ｅ ｗｉｈ ”ｆｕ ｏ ｎ ｅ ｉ ｇ” ｒ ｅ ｅｅ ｔ ｙ ｅ ｔａ ｉ ｕ ｎ ｔ ｒｉ ｏ ｓ ｔｉ ｌｃｒ ｎ ｃ ｗａ ｒ ｔ ｏ ｌ ｆ ｏ ｒ ｃ ｕ ｔｒｎ
关键 词 ： 外辐 射 源 ； 双基 地 雷达 ； 直达 波干扰 对 消 ； 幅度 动 态补偿 ； 分数 内插 的相 位 动 态补偿
中图分类 号 ：Ｎ ５ ．７ Ｔ ９ ８９
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｎ Ｄｉ ｅ ｔｐａ ｈ ｎ ｅ ｆ ｒ ｎｃ ｎｃ ｌａ ｉ ｎ ｏ ｓａ ｉ ａ ｒ Ｂａ ｅ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｃ ・ ｔ Ｉ ｔ ｒ ｅ ｅ ｅ Ｃａ ｅｌ ｔｏ ｆ ｒ Ｂｉｔ ｔｃ Ｒ ｄａ ｓ ｄ
ｏ Ｅｘ ｒ ｌｕｍ ｉ ｔ ｒ ｎ ｔ ａ Ｉｌ ｎａ ｏ
Ｚ ｉ—ｉ ｇ ，ＸＵ Ｄ —ａ ｇ ＨＵ Ｊａｂｎ ｅ ｇ ｎ ，ＨＯＮＧ Ｙ ｉ
（ ．ｎｔｕｅｏ ｉｎｌ ｒｃｓ ｎ ， ａｔ ｈｎ ｅｅｒｈＩｓ ｔ ｅｏ ｌｃ ｏｉ Ｅ ｇｎｅｉ ， ｅｅ ２ ０ ３ ， ｈｎ ； １Ｉｓｔｔ ｆ ｇ ａ Ｐｏｅｓ ｇ Ｅ ｓ Ｃ ｉａＲ ｓａｃ ｎｔｕ ｆ ｅｔ ｎｃ ｎｉｅｒ ｇ Ｈ ｆｉ ３０ Ｃ ｉａ ｉ Ｓ ｉ ｉｔ Ｅ ｒ ｎ １
电子对抗原理
电子战装备技术发展发展方向和趋势
1) 电子战系统的综合一体化 2) 无源探测定位技术。其中，一是快速、 高精度无源定位技术；二是“寂静”型无 源探测定位技术 3) 导航战 4) 空间电子战 5) 电子战无人机 6) 有源诱饵技术
电子战装备技术发展发展方向和趋势（续）
7) “硬杀伤”电子战装备技术 8) 电子战智能化信息处理技术 9) 电子战仿真技术 10) 信息/网络对抗技术 11) 高功率微波、非核致电磁脉冲技术 12) 超导、纳米技术应用等
使用电子战保护人员或者装备，或者消弱敌 方电子战的效力的各种行动。 电子战支援（ES）
搜索、截获、识别、定位有意或者无意的辐 射，为指挥员服务。
3．电子战（EW）的含义（续）
现代电子战的特点： 1） 强调电子战的攻击性，因此包含了定向能 武器； 2） 电子攻击的目的不仅是降低敌方电子装备 的性能，而且是消弱、抵消或者摧毁敌方的战 斗力。攻击的目标包括设备和操作人员。 3） 电子防护包括对敌我双方的装备和人员的 影响。
2．雷达对抗的重要性(续）
是武器系统和军事目标生存和发展的必 不可少的自卫武器 如导弹拦截, 不使用电子对抗手段时， 防空导弹的杀伤概率为50～90％，使用 电子对抗手段时，防空导弹的杀伤概率 下降为1％以下。
3．电子战（EW）的含义
电子战是敌我双方利用电磁能和定向能 破坏敌方武器装备对电磁频谱、电磁信 息的利用或对敌方武器装备和人员进行 攻击、杀伤，同时保障己方武器装备效 能的正常发挥和人员的安全而采取的军 事行动。
2） 信息战
信息是情报分析、运筹决策、指挥协调、 武器控制、后勤保障等各项活动的基础。
信息战是信息的获取与反获取、利用与 反利用的斗争。军事信息战是为攻击或者 利用敌方的信息、军事信息系统和信息武 器系统，同时保护己方的信息、军事信息 系统和信息武器系统。
雷达原理介绍ppt课件
的射频信号进行下变频以转化为视频信号（即中心频率等
于0）。正交解调接收机即可完成这样的下变频处理：
sm(t) = s(t) exp(-j2 f0t) 可见，正交解调处理将信号的中心频率降低了 f0 。
|s( f )|
s(t)
sm(t)
正交解 调前
exp(-j2 f0t)
0 |sm( f )|
f0
f
正交解
基本原理
发射系统 接收系统
目标
将雷达的接收信号与发射信号进行比较，就可 以获得目标的位置、速度、形状等信息，根据这些 信息，雷达进而可以完成对目标的检测、跟踪、识 别等任务。
基本原理
发射信号：
Tp
t
Tr
雷达发射周期性脉冲，记脉冲宽度为 Tp，重复周期为 Tr，雷达峰值功率（即脉冲期间的平均功率）为Pt，雷达 平均功率（即周期内的平均功率）为Pav，工作比（即脉冲 宽度与重复周期之比）为D。显然有：
SNR = Ps / Pn 显然SNR越高，目标回波就越显著，就越有利于信号分析。
发射功率
不考虑各种损耗，影响目标回波峰值功率Ps的因素有：
雷达发射峰值功率Pt、目标的雷达截面积（RCS） 、目
标与雷达的相对距离R。它们之间存在关系：
Ps= Pt /R4 是与雷达系统及环境有关的常数。若 过小或R过大，则
Tp
t
响应的 3dB宽度称为雷 达距离分辨率，它表征 了雷达将相邻目标区分 开的能力。若接收机没 有脉冲压缩，可用发射
与雷达相距r的目标回波相对于发射脉冲 脉宽Tp近似距离分辨率；
的延时 = 2r / c，c为电磁波的传播速度。 若有脉冲压缩，分辨率
那么，与雷达的相对距离差为r的两个
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外辐射源雷达劣势
受辐射源覆盖范围、工作时间的限制； 作用距离不够远； 探测精度不够高； 检测信息不可靠； 有很多技术难点必须克服。
4 外辐射源雷达研究现状
第一阶段：初级阶段，系统不成熟 英国的MTI型无源探测系统、英国的相位干 涉仪 第二阶段：系统逐渐成熟 普遍采用被动相干定位（PCL）体制和DBF天 线 洛克希德•马丁公司研制的“静默哨兵” 德国西门子公司研制的CELLDAR 第三阶段：研究更加深入，走向高分辨和目 标识别
“静默哨兵”系统的FSS 相控阵接收天线
“静默哨兵”系统的FSS接收机
美国的多基地体制
通用电器公司的被动雷达方案用多基地体制，改 造现有电视信号，在电视信号的场消隐中插入伪 随机序列，该序列由127位的伪随机码及其副本共 254位组成，解决了电视行同步信号造成的测距模 糊问题，而且具有较高的分辨率。 接收站使用全向天线，各接收站检测到目标后将 到达时间差（TDOA）和多普勒信息传送到中央 定位处理系统，根据几何关系估算出目标的位置。 该系统非常复杂，实际应用时问题很多，特别是 有多目标时，数据关联很困难。
外辐射源雷达
一、 外辐射源雷达概述
1 外辐射源雷达基本概念
以民用发射设备或我方、敌方雷达作为 双（多）基地雷达系统的随机照射源， 利用专门设计的接收设备与其配合工作， 完成对被监视区域内目标的探测和跟踪。 也称为机会照射源（illuminator of opportunity ）雷达。
外辐射源雷达起源
外辐射源雷达优势
3）隐蔽性好，战场生存能力强，反辐射导 弹不易确定其位置。 4）很多民用辐射源工作频率较低，对于探 测隐身飞机比较有利。隐身目标只是在鼻 锥±30°的角度范围内有极小的RCS，而 其侧向散射没有减少，在某些角度反而增 加。
外辐射源雷达优势
5）双基地体制可以增强雷达抗有源压制干 扰的能力，由于较难判定雷达系统的参 数，不了解接收机的位置，有源欺骗式 干扰难以奏效。 6）外辐射源雷达因为主动利用空间早已存 在的信号，所以不用从拥挤的电磁频谱 中专划分出一个频段，同时避免了互相 干扰问题。
德军在大西洋东岸部署了6部 Klein HeidelbergStellungen雷达
StellungTAUSENDFÜ SSLER (Cherbourg)
StellungBIBER (Netherland s)
外辐射源雷达起源
从20世纪80年代开始，基于各种机会照 射源的外辐射源雷达逐步成为雷达界的 研究热点之一。 80年代中期，英国研制 了MTI型探测接收系统。 英国P.E.Howland，相位干涉仪雷达。 美国的“静默哨兵”等。
华盛顿大学的MRR结构
I I
直达波 接收机
AD C
Q
目标回 波 接收机
AD C
Q
internet GPS稳频本 振 GPS稳频本 振 internet
中心信号处理平台
利用通信基站的双（多）基地雷达
2001年，德国西门子公司公开报道了他 们研制的新型雷达CELLDAR，该雷达 利用GSM信号作为辐射源，利用专门研 制的多个接收设备进行运动目标探测， 据报道对大型空中目标作用距离超过 100Km。 100Km处目标高度1Km，仰角0.573°， sin(2°)=0.0349。
英国的相位干涉仪
该型雷达结构简单，作用距离较远，但 精度很差，目标定位和航迹跟踪算法太 复杂，限制了它的应用。
相位干涉仪结构
美国的“静默哨兵”
洛克西德•马丁公司的被动雷达“静默哨兵” 具有较高的精度和分辨能力，实现其性能 的关键是利用被动相干定位（PCL）技术， 即运用信号的到达角（DOA）、到达时间 差（TDOA）及多普勒频率确定目标位置。 该系统对σ＝10平方米的目标跟踪距离可达 125英里。
西门子公司的GSM 探测雷达布局示意图
3 外辐射源雷达的发展意义
与常规雷达相比，外辐射源雷达具有很多 优点，可以做为防空预警的辅助手段。 1）无发射机，系统结构紧凑，研制成本和 维护费用较低。 2）可利用辐射源种类繁多，如调频广播、 电视、GSM、GPS、广播卫星信号等，这 些辐射源空域覆盖范围大，遍及全国。
华盛顿大学的MRR
利用调频广播辐射源的双（多）基地雷达
MRR的主要目的是研究大气电离层， 在实验中该雷达能检测到100km以外的 飞机 调频广播发射塔和接收天线位于山的两 侧 这种布站方式可以极大减小直达波对目 标接收机的干扰，同时又能获得好的发 射信号作为参考信号
华盛顿大学的MRR布站示意图
高分辨、多辐射源兼容、目标识别
国内研究情况
国内研制单位：中电集团14所、38所和 西安电子科技大学、北京理工大学。 研究外辐射源雷达的意义： 探测隐身目标、应对四大威胁； 对现有雷达改造势
早期外辐射源雷达一般利用地面电视或调 频广播信号，现在已经扩展到移动通信基站、 GPS卫星、数字电视卫星、数字广播卫星等； 应用范围已经从运动目标检测扩展到雷达成 像、目标识别等领域。
2 几种典型的外辐射源雷达
英国MTI型 英国的相位干涉仪 美国的“静默哨兵” 美国的多基地体制 华盛顿大学的MRR 利用通信基站的双（多）基地雷达
英国MTI型被动雷达
该系统包括2个平行的接收通道，一 个接收直达波，另一个接收回波。 接收机工作在商用频率附近，简单、 经济，但易产生噪声及互调等干扰。 该型雷达简单，只能发现动目标， 无测距能力。
第一次在战争环境下使用机会照射源的是 第二次世界大战中的德国“Klein Keidelberg”设备，这套设备接收来自英国 的海岸防空雷达“Chain Home”的直射信 号和来自目标的反射信号，通过测量反射 信号的到达角和两信号的时间差对目标进 行定位。该系统能探测到450Km外的飞机， 在当时很好地完成了对飞越英吉利海峡的 盟军轰炸机群的警戒任务。