SMSP干扰样式改进及效果分析

李圣衍，郭 波

(南京电子技术研究所，江苏 南京 210039)



SMSP干扰样式改进及效果分析

李圣衍，郭 波

(南京电子技术研究所，江苏 南京 210039)

SMSP是一种针对线性调频信号的新的干扰样式。首先回顾SMSP的原理，然后提出改进的方法及相应的数学模型。改进后的样式可以获得雷达处理增益，对脉间跳频信号的干扰有很好的效果。最后给出了仿真结果。

SMSP干扰；脉间跳频；准相参密集假目标；调频斜率

0 引言

SMSP干扰干扰是Sparrow 等人在2007年提出的一种专门用于干扰脉冲压缩雷达的新型干扰。该类干扰是干扰机对雷达发射信号的调制和转发，因此可在雷达端产生密集的假目标，给雷达真实目标检测造成困难。但该样式产生的假目标和雷达回波是失配的，所以需要较大的干扰功率才能压制雷达回波信号，是一种典型的非相参假目标产生技术。而如果在对特定目标实施干扰前能够获得雷达信号的脉内特征，则可以重构该信号，产生准相参密集假目标，对于脉间跳频的LFM信号具有较好的干扰效果。

1 干扰产生原理[1-2]

雷达发射信号形式为LFM信号，其包络形式为：

(1)

式中，f0为中心频率，k=B/T为信号的调频斜率，B为信号带宽，T为信号脉冲宽度。待处理的信号都需要经过A/D采样转换成离散形式，雷达信号又表示为：

(2)

式中，Ts为采样时间，n=T/TS为采样点。

SMSP干扰产生过程如下：

1)干扰机接收雷达模拟信号，再通过混频器下变频将雷达信号的中心频率转换到0，将雷达信号转换成中频信号；

2)将转换的雷达中频信号(模拟信号)以时钟“l”送入A/D转换器中；

3)转换后的数字信号经过数据保持、传输门、移位寄存器等处理之后再以时钟“ml”经过D/A转换器转换成模拟信号；

4)重复步骤2)和3)m次；

5)将产生的干扰信号通过混频器上变频，将干扰的中心频率转换到雷达信号的中心频率处。

由SMSP干扰的产生过程可知，由于时钟的变换，干扰信号送入储存器和送出储存器的频率是不同的，导致了干扰的调频斜率是雷达信号调频斜率的m倍。当干扰功率较大时，SMSP干扰可在雷达接收方产生大量的假目标，以覆盖住真实目标。假设SMSP干扰由m个相同的脉冲组成，每个脉冲均为线性调频脉冲，单个脉冲可表示为:

(3)

iT/m≤t≤(i+1)T/m,i=0,1,…,m-1

式中，Aj和k′分别为干扰的幅度和调频斜率，且k′=mk。可见干扰在时域和频域上是和雷达信号完全重叠的，且干扰的初始频率和雷达信号相同。其离散表达式为：

(4)

iT/m≤t≤(i+1)T/m

所以SMSP的表达式为：

(5)

2 改进方法

从SMSP的产生原理可知，干扰信号和雷达信号脉内特征是不同的，只有采用较大的干扰功率才能压制目标回波。但如果通过ELINT系统[3]提前获得雷达的脉内特征，在执行干扰任务时，可以首先产生该基带信号，然后和实时采集的样本相乘，这样可以形成准相参假目标，该假目标和目标回波的匹配性较好，同时实现瞄频的功能。

具体做法如下：利用情报信息，提取雷达波形参数，FPGA中产生基带波形数据，然后通过DRFM截取一小段雷达信号样本，该样本数据和基带数据相乘，这样干扰信号既具有雷达信号的频率特性也有雷达信号的脉内特性。当干扰需要覆盖一定的距离段时，相乘后的数据可以进行连续密集转发，形成密集假目标。为了对付雷达的前沿跟踪，针对LFM信号，需要加多普勒移频，这样雷达进行脉压时干扰信号可以前移，覆盖目标回波前沿，抑制前沿跟踪的效果。干扰产生时序示意如图1所示。

图1 改进SMSP原理

信号的推导如下：

基带信号为：

(6)

该信号进行偏移fd且M次叠加：

pΔT≤t≤(p+1)ΔT

(7)

式中，fdp是第p次叠加的多普勒频偏，ΔT是延时叠加的时间间隔。

样本信号延展为：

(8)

式中，T1是样本时长。

所以干扰信号为：

(9)

由此可知，sjam既具备雷达发射波形的特征，同时又具备发射信号的频率，该干扰信号可以用于干扰具有脉压特性的跳频信号。

3 仿真结果

常规SMSP的仿真条件如下：

1)雷达信号脉宽200μs，带宽3MHz，采样率4MHz，干扰时长为雷达脉冲的1/10，调制斜率为原来的10倍，干信比0dB。

2)时长为雷达脉冲的1/20，调制斜率为原来的20倍，干信比0dB，其余同1)。

仿真结果如图2所示。

改进后SMSP的仿真条件如下：

雷达信号PW=17.8μs，B=10MHz，f0=-5MHz，DRFM截取样本信号时长=2μs；密假间隔时长=10μs，加fd=2MHz，干扰时长=200μs。

仿真结果如图3所示。

从仿真结果可以看出，采用SMSP信号，脉压后仅仅抬高了基底，但是无法掩盖目标回波，除非采取较大发射功率。但对SMSP改进后，干扰信号可以实现瞄频，同时脉内特征和雷达回波相同，能够取得雷达脉内处理得益，脉压的结果可以清楚表明这一点。

4 结束语

SMSP是一种新型的干扰样式，该样式本质上是失配的，在干扰功率较大时才会有效，本文考虑在有ELINT情报的前提下，对该样式进行了改进，从仿真结果来看该样式针对某些信号波形是有效的，后续还需要进行工程化，将其在硬件平台上实现，在实际的应用中进一步改进。■

图2 常规SMSP脉压结果

图3 改进后SMSP脉压结果

[1] 李永平,唐斌.基于分段解线条的SMSP干扰抑制方法[J].电子信息对抗术,2012,27(1):41-45.

[2] 李永平,卢刚,田晓,等.基于模糊函数的SMSP和C&I干扰识别算法[J].航空兵器,2011(4):51-54.

[3] 余强,毕大平,沈爱国,等. ELINT/ESM系统与有源对抗技术的发展现状综述[J]. 航天电子对抗,2014,30(6):57-61.

Reserch on SMSP jamming pattern improved method and effect

Li Shengyan, Guo Bo
(Nanjing Research Institute of Electronic Technology, Nanjing 210039,Jiangsu,China)

SMSP is a new jamming pattern. The principle of the SMSP is reviewed and then an improved method and its mathematical model are given. The radar processing gain could get higher by the improved method. Good jamming effect could be get especially for the Inter pulse frequency modulation signal. And the emulation result is also given.

SMSP jamming;inter pulse frequency modulation;quasi coherent dense false targets;chirp rate

2016-09-13；2016-11-08修回。

李圣衍(1973-)，男，高工，主要从事电子对抗系统设计。

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