基于压缩感知的单脉冲雷达欺骗干扰机研究

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1、2017年9月第43卷第9期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsSeptember2017V01．43No．9http：／／／bhxb．buaa．edu．cnjbuaa@buaa．edu．cnDOI：10．13700／j．bh．1001—5965．2016．0723基于压缩感知的单脉冲雷达欺骗干扰机研究王彩云+，何志勇，宫俊(南京航空航天大学航天学院，南京210016)摘要：欺骗干扰是一种常用的雷达干扰技术，提出了一种对抗单脉冲雷达的欺骗干扰机设计新方

2、法。在分析欺骗干扰信号特性基础上，基于压缩感知(CS)框架和数字射频存储(DRFM)技术，根据线性调频(LFM)信号在分数阶傅里叶域的能量聚集特性，设计了压缩感知框架下的DRFM以产生角度欺骗干扰信号；通过控制干扰信号强度产生角度拖引和闪j跞干扰以实现对单脉冲雷达角度跟踪的有效干扰。仿真实验结果表明，干扰机能够产生良好的角度欺骗干扰信号，通过干扰信号强度控制能够产生稳定的角度拖引和闪烁干扰。关键词：欺骗干扰；分数阶傅里叶变换；数字射频存储(DRFM)；压缩感知(CS)；角度干扰中图分类号：V243．2；TN972．3文献标识码：A文章编号：1

3、001—5965(2叭7)09一1789—09在现代战场环境中，雷达电子对抗是一种非常重要的手段，能否掌握雷达战争的主动权关系到一场战役甚至一场战争的胜利。单脉冲雷达是一种精确测角雷达，具有数据速率高、抗干扰能力强的优点，广泛应用于各种雷达系统和主动雷达制导导弹中，因此单脉冲雷达电子对抗技术，特别是对单脉冲雷达进行角度干扰是电子对抗领域的一个重点问题‘1⋯。目前，国内关于单脉冲雷达欺骗干扰多是对单脉冲雷达角度欺骗十扰技术的理论性进行研究与分析。文献[4]对交叉眼的干扰效果进行了详细的分析，并推导了交叉干扰机在不同雷达照射角度下的干扰角度；文献

4、[5]提出了一种四点源交叉眼干扰机的干扰模型，并分析了两队干扰机之间的夹角对雷达系统干扰角度的影响；文献[5—6]研究了文献[3-4]巾干扰场景下不同雷达照射角度的容限分析结果。文献[7]研究了交叉眼干扰中两干扰源的干扰信号强度比与相位差对交叉眼干扰系统的影响。以上这些研究都鲜少涉及到雷达干扰机的设计与实现。本文在研究雷达角度欺骗干扰信号一般特性的基础上，根据线性调频(LinearFrequencyModu—lation，LFM)信号在分数阶傅里叶域的能量聚集特性，提出了一种压缩感知框架下的数字射频存储(DigitalRadioFrequen

5、cyMemory，DRFM)干扰机模型。干扰机通过对雷达信号压缩采样可在较低采样频率下获取欺骗干扰信号，在对单脉冲相干两点源十扰的研究基础上，通过控制干扰信号强度比，在实现角度拖引干扰基础上，考虑了闪烁干扰的实现问题，实现了对单脉冲雷达的有效角度欺骗干扰。仿真实验表明，本文提出的干扰机模型能够产生较好的欺骗干扰信号，同时干扰机具有产生稳定的角度拖引干扰和闪烁干扰能力。1理论基础1．1压缩感知基本理论压缩感知(CompressedSensing，CS)理论由收稿日期：2016-09-07；录用日期：2016—12—09；网络出版时间：2017-

6、01—1816：07网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．201701181607．002html基金项目：国家自然科学基金(61301211)；江苏高校优势学科建设工程资助项目女通讯作者：E—mail：wangcaiyun@llUS&t．edu．cn亨f用格式：王彩云，何志勇，宫傻．基于压缩感知的单脉冲雷达敷骗干扰祝研究HJ．北京航空航天大学学报，2017，43f9)：J789一l797．WANGCY，HEZY，GONGJ．Research011deceptionJammeragainstmon

7、opulseradarbasedOncompressedsensing“j．JournalofBeqingUniverMtyofAeronauticsandAstronautics，2017，43(9)：J789一J797(inChinese)1790北京航空航天大学学报Candes和Tao"。于2006年正式提出，其证明了信号只要在某一个正交空间具有稀疏性，就能以较低的频率采样信号高概率地重构该信号。压缩感知的实现过程主要包括3步：①如果信号工∈R“在某个正交变换缈下是可稀疏表示的，稀疏表示结果为x=蜘；②设计一个平稳的与变换基不相关的M×

8、N(M《Ⅳ)维观测矩阵中，对信号工进行观测得到观测值Y=氟=西蝴；③利用0一范数意义下的优化问题，使用重构算法优化求解得到精确0或近似逼近舀，重构得到原信号：『mi