基于FDA-MIMO的距离欺骗干扰鉴别方法

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1、2017年4月第43卷第4期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsApril2017V01．43NO．4http：ffbhxb．buaa．edu．cnjbuaa@buaa．edu．cnDOI：10．13700／j．bh．1001—5965．2016．0257基于FDA．MIMO的距离欺骗干扰鉴别方法张昭建，谢军伟4，李欣，盛川，胡祺勇(空军工程大学防空反导学院，西安710051)摘要：提出了一种基于频率分集阵列多输入多输出(FDA

2、—MIMO)的距离欺骗干扰鉴别方法。FDA．MIMO中，目标回波在阵元间产生的相位差及空间角频率与距离、角度呈线性关系，而假目标不满足该关系。本文对目标回波和多类假目标在FDA-MIMO接收端的相位差、空间角频率进行了理论推导，详细分析了上下变频、匹配滤波、信号混合、移频等因素的影响，给出了假目标鉴别的具体流程。理论分析及仿真结果表明，该方法能准确提取混合信号的相位差及空间角频率信息，有效对抗多种类型的转发式欺骗干扰。关键词：雷达；转发式欺骗干扰；频率分集阵列(FDA)；相位差；空间角频率中图分类号：TN974文献标识

3、码：A文章编号：1001-5965(2017)04-0738-09雷达对抗中，基于数字射频存储器(DRFM)的转发式欺骗干扰，能够对雷达探测信号进行瞬时截获和精确复制，使雷达产生多个逼真假目标，给信号检测和目标跟踪带来巨大挑战。针对DRFM假目标干扰，文献[1-2]通过发射一组相关性能优良的信号集，利用转发式欺骗干扰与目标回波的相对时延实现干扰信号抑制，但无法处理干扰与回波在同一脉冲重复周期内的混合信号。文献[3]研究了目标回波和转发式欺骗干扰在幅度起伏、高阶统计量、双谱特征上的差异，但相关特征量计算复杂度高，且提取较

4、为困难。文献[4．5]研究了网络化雷达场景下，通过位置、速度、角度数据融合及各站雷达回波幅度的相关性检测等手段，实现假目标剔除。当假目标数量较多时，相关算法计算复杂度高，难以满足探测跟踪的实时性要求。2006年，Antonik等。6o提出了频率分集阵列(FDA)的概念，引起了广泛关注。FDA雷达通过在传统相控阵雷达各阵元中引入微小频差，使空间波束指向随距离变化而发生变化，实现了波束的空间扫描，同时，其距离独立性和角度自动扫描的性质使频率分集可用于鉴别和抑制干扰，在多径抑制及假目标干扰方面具有较大潜力∞。1。近年来，国内

5、外学者针对FDA体制的波束扫描特性开展了大量研究，文献[9]讨论了FDA的波束特性及应用前景，指出了FDA体制仍需解决的几项问题；文献[10．11]对FDA空间波束扫描特性进行了理论分析，得到了FDA阵列波束指向与引入频差间的对应关系；文献[12]讨论了FDA体制在多输人多输出(MIMO)中的应用，给出了FDA—MIMO雷达的波束控制及波束形成算法；文献[13．15]讨论了FDA体制在角度及距离参数估计方面的主要特点，指出了FDA在目标参数估计方面较传统相控阵精度较高；文献[16]提出了可用于转发式欺骗干扰抑制的FDA

6、．MIMO模型，但仅对发射信号为单频信号的状态进行了讨论，且未提及相邻阵元相位差的提取方法。针对以上问题，本文提出了基于FDA的假目收稿日期：2016-04-05；录用13期：2016-06-03；网络出版时间：2016-06-2309：09网络出版地址：WWW．cnki．net／kems／detail／11．2625．V．20160623．0909．001．html基金项目：国家自然科学基金(61501500)}通讯作者：E-mail：fdxiejunwei@163．con引用格式：张昭建，谢军伟，李欣，等．基于FD

7、A—MIMO的距离欺骗干扰鉴别方法ⅡJ．北京航空航天大学学报，2017，43(4)：738．746．ZHANGZJ，XIEJW，LIX，eta1．DiscriminationmethodofrangedeceptionjammingbasedonFDA·MIMO[J1．JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，2017，43(4)：738—746(inChinese)．第4期张昭建，等：基于FDA．MIMO的距离欺骗干扰鉴别方法739标干扰抑制方法，通

8、过提取雷达接收信号在不同阵元间的相位差或空间角频率，实现目标回波与假目标的区分与鉴别，理论推导与仿真结果表明，该方法能有效对抗各类DRFM假目标干扰。1FDA信号模型目前，得到普遍讨论的FDA主要为均匀线性阵列(ULA)FDA，结构如图1所示。各阵元发射信号可表示为s。(t)=exp(j21Tfmt)(1)式中：f为自脉冲起始时刻