噪声调制连续波雷达信号波形射频隐身特性

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1、航空学报ActaAerOnautIcaetAstrOnauticaSinica山ne252011VoI．32No．61102．1111ISSN1000一6893CN11-1929／Vhttp：∥hkxb．b惦a．edu．cnhkxb@buaa．edu．cn文章编号：1000一6893(2011)06—1102—10噪声调制连续波雷达信号波形射频隐身特性杨红兵1’2，周建江1’*，汪飞1，刘伟强11．南京航空航天大学信息科学与技术学院，江苏南京2100162．南京农业大学工学院，江苏南京2l0031摘要：雷达信号波形的射频(RF)隐身性能是雷达

2、系统能否适应现代战场环境的重要因素，雷达射频隐身信号波形设计是现代雷达系统设计中的重要课题。首先，在介绍随机噪声信号雷达原理的基础上，基于schleher截获因子阐述了噪声调制连续波雷达信号波形的射频隐身特性。然后，分析了高斯噪声相位和频率调制连续波雷达输出自相关函数和高斯噪声相关系数之间的关系，通过仿真研究了高斯噪声均方根(RMS)的不同取值对高斯噪声相位和频率调制连续波雷达信号波形射频隐身性能的影响。最后，构建了一种噪声调制对称三角线性调频连续波(STLFMcw)雷达信号波形，仿真表明该雷达信号波形具有良好的射频隐身特性，并且通过增加高斯

3、噪声信号的带宽和自适应控制高斯噪声信号的功率水平可提高其射频隐身性能。研究表明，噪声调制连续波雷达信号波形是一种具有良好射频隐身特性的雷达信号波形。关键词：雷达；隐身技术；相位调制；频率调制；带宽；对称三角线性调频连续波中图分类号：V218；TN958文献标识码：A随着电子信息技术的迅速发展和各国军事装备的不断升级，军用雷达的生存环境正受到日益严峻的威胁和考验。由于雷达探测距离是双程的，而截获接收机的截获距离是单程的，根据文献[1]中单基地雷达方程可知：一部采用常规脉冲体制并辐射高功率电磁波的脉冲雷达信号很容易被敌方电子支援(ESM)／电子情

4、报(ELINT)接收机所截获，被截获的信号经过电子支援／电子情报接收机的后续处理，可识别出该脉冲信号的中心频率、幅度、脉宽、到达时间和指向[2q]。而这些参数一旦被识别，雷达自身便面临如下威胁：①受敌方射频(RF)干扰设备发出的干扰信号的影响，雷达会降低甚至失去对目标探测的正常工作能力；②受到敌方反辐射导弹(AntiRadiationMissile，ARM)的攻击，雷达设备及其运载平台会被摧毁[4]。为了避免军用雷达辐射的射频信号被敌方截获接收机所截获和识别，必然要求军用雷达发射波形具有良好的射频隐身性能。根据截获接收机和雷达探测距离之间的关

5、系，Schleher[}6]提出了用截获因子定量评价雷达低截获性能的方法。基于该评价方法，Stimson[7]对影响截获因子的参数进行了分析，取得了如下研究结论：采用峰值功率更低的连续波信号取代常规脉冲信号；采用脉冲压缩技术提高发射信号的时间带宽积；采用频率和相位脉冲压缩编码提高发射信号的瞬时带宽；采用频率捷变技术来提高发射波形参数的捷变性。李江源等哺1在Schleher截获因子的基础上，导出了超宽带雷达的截获因子，并通过仿真验收稿日期：2010．08-30；退修日期：2010-11．08；录用日期：2011-01．06：网络出版时间：201

6、1．02．1209：57网络出版地址：www．cnki．帕t／kcms／detail／11．1929．v．20110212．0957．001．№ID0l：CNKl：11．1929／V．20110212．0957．∞1基金项目：国防预研基金(N0901-041)；江苏省研究生创新基金(Cx09B-081Z)*通讯作者．Tel．：025-84892430E啪a¨：zjj∞@nu拍．e由．∞寻l惩罄式I杨红兵．周建江，汪飞。等．噪声调刳连续渡雷达信号波形射频德身特性CJIj航空学报．20¨．32(6)：”02．”¨．v∞gHongbing·Zh∞J

7、i∞{Iang。w醐gFei．elaI．RFsteallhcbara嘶lslicol∞i∞mo由late妇∞mi∞o惦wa帕豫幽rsi∞aIs￡∞．ActaAero∞un∞etAstrol悟ufjcas{nI∞，2011，32(6)：1102-{111．杨红兵等：噪声调制连续波雷达信号波形射频隐身特性1103证了超宽带信号在频域上的低截获性能。刘波[9]分析比较了相控阵模式和多输入多输出(MIM0)模式下距离天线R处的功率密度，发现MlMO模式下每个子阵的发射功率为相控阵模式下发射功率的1／M，M为MIM0雷达阵元个数。而且，由于相参MIMO

8、每个子阵的发射天线增益低，因而MIM0雷达具有更好的低截获性能。张杰[1叼详细分析了MIMO雷达的低截获性能，并通过具体实例计算了MIMo雷达的探测距离和电子情报接