转发式干扰对SAR的干扰仿真

宋道军 董 国 张成裕

(西安电子工程研究所 西安 710100)

1 引言[1，2]

合成孔径雷达(SAR)是一种高分辨率侦察成像雷达，可以全天候的获取类似光学照片的高分辨率图像。其军事使用非常广泛，可以用于战略/战术侦察、情报收集、战场监视、攻击引导、打击效果评估等。因此，在现代战争中，为了更好的隐蔽重要目标、保存己方部队，就必须对敌方SAR雷达实施有效的干扰。

2 SAR雷达干扰措施概述

SAR是一种二维相关雷达，雷达的成像处理系统通过对接收的原始回波进行二维相关处理，对相关的后向散射回波具有很高的处理增益，通常星载SAR的处理增益可以达到60～70dB，比传统雷达的处理增益高出将近一倍。因此，SAR具有极高的抗干扰能力。对SAR的干扰措施大致可以分为压制性干扰和欺骗性干扰两种。

2.1 压制性干扰

压制性的噪声干扰，等效于加大雷达的接收噪声，SAR会因为信噪比降低而降低成像质量，甚至失去工作能力。按照干扰方式来分，噪声压制干扰可以分为阻塞式干扰、瞄准式干扰和随机脉冲干扰。由于压制性干扰所需的功率电平较高，并且由于射频噪声的带宽较窄，因此在实际使用中，较少采用噪声压制干扰这种方法。

2.2 欺骗性干扰

欺骗性干扰，是通过较小的干扰功率，在SAR所成图像上生成若干假目标，干扰信号可以从天线副瓣进入。欺骗性干扰的核心问题在于假目标的生成，随着现代技术的发展，在快时间域仿制宽频带的雷达信号，通过信号分析和复制是完全有可能的。欺骗性干扰的主要实现方法有转发式干扰和应答式干扰两种。转发式干扰是干扰机接收到雷达信号后，把雷达信号立即或延时后放大并发射的干扰方法。转发式干扰对SAR的干扰效果表现为单点或多点虚假目标干扰，由于转发式干扰只是改变了回波延时，所以只能在距离上产生虚假目标，若延时的时间足够覆盖雷达的脉冲重复周期，则能够在全距离段上产生虚假目标。应答式干扰并不直接对接收到的雷达信号进行放大，而是用存储的方法获得干扰信号，经过一段时间后再发射出去。在实际应答干扰过程中，干扰机通过多次改变干扰发射的延迟时间和对干扰信号进行移相处理，从而在方位向和距离向产生多点虚假目标。

3 转发式欺骗性干扰信号模型[3]

SAR发射的线性调频信号为:

其中，g(τ)为门函数，K为信号的线性调频斜率，f0为发射信号载频。

SAR接收到的地面回波信号为:

令线性调频信号的复包络 exp(jπK(τ2)g(τ)的频谱为S(ω)，则回波的频谱为:

令干扰信号的响应函数为H(ω，t)，则干扰信号可以表示为:

因此，SAR接收到的回波加干扰信号可以表示为:

4 SAR雷达信号处理方法及干扰效果仿真

SAR常用的信号处理方法有RD(距离－多普勒)算法和CS(线频调变标)算法，以下分别就这两种算法对转发式干扰进行干扰效果仿真。

仿真参数如下:中心频率:1.5G;信号脉宽:1.33μs;信号带宽:150MHz;信号形式:线性调频;平台速度:100m/s;合成孔径长度:300m;真实目标个数:2个;干扰样式:延时转发;每个脉冲延时0.2μs，转发次数:10次。

4.1 对RD(距离－多普勒)算法的干扰仿真

RD算法的特点是将成像过程简化为两个一维的脉冲压缩过程:距离压缩和方位压缩。仿真时假设干扰信号幅度与雷达回波幅度大小一致，可以得到干扰前后的处理结果图，如图1和图2所示。

图1 RD算法未受干扰时的二维、三维成像图

比较图1和图2，可以看到在距离向上产生了10个假目标，真目标很难分辨出来，此时可以认为干扰有效。

4.2 对CS(线频调变标)算法的干扰仿真

CS算法在二次距离压缩只依赖于方位向的频率变化，对转发式干扰有较强的抗干扰能力，只有当干扰信号足够强烈时，才能够在距离向上制造出一条杂波带，使真实目标湮没在其中。仿真时假设干扰信号幅度是雷达回波幅度的10倍，可以得到干扰前后的处理结果图，如图3和图4所示。

比较图3和图4，可看出干扰后在距离向上产生一条杂波带，真实目标较难分辨出来，干扰基本有效。

5 结论

转发式干扰通过将雷达信号进行延时转发，可以有效地对SAR进行干扰，这种干扰模式设备量少，成本较低，适合工程应用。

[1]Merrill L.Skolnik.雷达手册[M].北京:电子工业出版社，2010.

[2]张锡祥，肖开奇.新体制雷达对抗导论[M].北京:电子工业出版社，2002.

[3]邢孟道，王彤.雷达信号处理基础[M].北京:电子工业出版社，2008.