信息对抗新技术

信息对抗新技术主要内容1、绪论2、雷达对抗新技术3、通信对抗新技术4、网络对抗5、信息对抗技术的发展1、绪论1.1信息战的定义与分类1.2电子信息战的特点1.1信息战的定义与分类•定义信息战（IW）是争夺信息控制权的斗争。信息控制权包括：信息获取权，信息传输权、信息处理权和信息利用权。•信息武器系统的基本组成信息传感器网络指挥控制网络火力打击网络信息传输网络信息传感器网络以信息获取为主要目的指挥控制网络以信息处理、分发和决策利用为主要任务火力打击网络是信息的利用的重要表现信息传输网络是连接信息系统、时期发挥效能的基本保证信息对抗的分类1、根据信息武器系统的组成分类传感器网对抗，指挥控制网对抗，通信与数据链对抗，火力打击武器对抗2、根据信息对抗的技术措施分类信息攻击技术（IA），信息支援技术（IS），信息防护技术（IP）3、根据传统技术领域的分类电子战/电子对抗计算机网络战/网络对抗电子战的定义与分类定义电子战是争夺电磁谱控制权的斗争电磁谱范围3KHz~300THz（波长100km~1m）分类根据电子战的技术措施分类电子攻击（EA）、电子支援（ES）、电子防护（EP）根据电子战装备的作战对象分类雷达对抗、通信对抗、光电对抗、网络对抗、导航对抗、遥控遥测对抗、敌我识别对抗、无线电引信对抗等网络战的定义与分类定义网络战是争夺计算机网络控制权的斗争分类根据网络战的技术措施分类网络攻击（NA）、网络支援（NS）、网络防护（NP）根据网络系统的传输性质分类有线计算机网络对抗无线计算机网络对抗根据网络战的作战对象分类INTER网对抗，野战地域网对抗，1.2电子信息战的特点宽频段(瞬时)3KHz~300THz（波长100km~1m）雷达对抗：3MHz~300GHz（波长100m~1mm，几乎连续）通信与数据链对抗：3KHz~300GHz（波长100Km~1mm，但不连续）大视场(瞬时)（宽方位、宽仰角、远距离）雷达对抗：作用距离大于雷达探测距离的1.2倍通信与数据链对抗：具有一定的作用距离复杂、多变、快变电磁信号环境，辐射源数量多，信号密度大、时/空/频交叠严重雷达对抗：雷达辐射源数量数百，信号流密度106PPS通信与数据链对抗：在主要频段的频谱占用度接近100%非协作、非匹配、互对抗性信号处理，技术难度大雷达对抗：大量依靠先验数据库和知识库通信与数据链对抗：同上快速检测、及时反应雷达对抗：特别是导弹逼近告警和威胁告警2、雷达对抗新技术2.1雷达对抗概述2.2数字信道化技术2.3数字射频存储（DRFM）技术2.4数字干扰合成（DJS）技术2.5快速、高精度无源定位技术2.6雷达对抗的组网技术2.1雷达对抗概述雷达对抗的技术分类雷达侦察、雷达干扰、雷达攻击、雷达防护/抗干扰雷达对抗与电子战雷达对抗是电子战中发展较早，理论与技术研究较为成熟，应用最多且最有效的一部分，是电子战技术的率先突破口雷达对抗的定义雷达对抗是一切从敌方雷达辐射信号中获取信息（雷达侦察）、破坏或扰乱敌方雷达系统的正常工作（雷达干扰）、毁坏或杀伤敌方雷达装备和人员（雷达攻击）、保护己方雷达、人员和信息安全（雷达防护）的一切战术、技术措施的总称雷达侦察的基本原理与条件基本原理处理模型侦察接收机辐空间侦侦察接收天线射传播察源调制接集矩阵收雷达发射天线传播空间合站nnk集雷达合发射机k基本条件:1、雷达发射信号进入传播空间，传播空间对雷达发射信号进行传播调制（衰减、迟延、相移/频移，混叠等）2、侦察接收机收到足够强度的雷达发射信号（高于侦察接收机灵敏度）3、雷达信号调制参数属于侦察处理能力范围内4、侦察接收机能够适应其所在的信号环境雷达侦察的技术特点作用距离远（一般为雷达作用距离的1.2倍以上）安全、隐蔽性好获取的信息多而准要求敌方雷达发射不能测距，所以一般不能单站定位雷达侦察系统的基本组成子阵列1子阵列n宽带天线A11宽带天线A1L1宽带天线An1宽带天线AnLn接收通道R11接收通道R1L1接收通道Rn1接收通道RnLn信号处理P11信号处理P1L1信号处理Pn1信号处理PnLn信号处理与控制P1信号处理与控制Pn综合信号处理与控制P雷达侦察子系统的基本组成（1）宽带测向天线阵宽带宽波束测频天线测向接收机测频/测时接收机/窄带数字接收机RFTOAPWPAF信号处理机显示记录设备与其它相关设备侦察作用距离侦察方程直视距离侦察距离旁瓣侦察方程雷达方程距离比21min22max4LsGGPRravter21min22max4LsGGPRrrterkmhhRrRsr1.4maxmaxmaxmax,minsrerrRRRdBGdBdBGrav15~10maxmaxmaxmax41min322max,min1.44saeaatasarteaRRRkmhhRLsGPR5.1~2.1maxmaxarRR雷达干扰的作用与基本原理基本原理干扰模型无源干扰/目标有源干扰机目标空间雷达集合传播m调制传播空间无源矩阵干扰mR集合雷达集合+nnR有源+干扰KRR集合k1、破坏传播空间2、发射有源干扰信号，破坏雷达检测识别干扰途径3、散射雷达信号，破坏雷达检测识别4、目标雷达隐身雷达干扰的作用与基本原理雷达干扰的作用降低雷达对目标的检测概率，减小雷达探测的威力范围（压制性/遮盖性干扰）提高雷达的虚警概率/虚警数，增大目标测量跟踪的误差（欺骗性干扰）对可能存在目标的空间降低雷达探测的发现概率，同时对不存在目标的空间提高雷达的虚警概率（双模干扰）雷达干扰的主要技术特点1、具有一定的空间功率优势，需要的有效干扰功率（ERP）一般低于雷达；2、需要不同程度的侦察引导（方向、频率、时间、样式和参数等）；3、形式多样，需要与目标紧密配合；4、资源分配管理，同时干扰多威胁雷达。干扰方程雷达接收目标回波信号功率（主瓣指向目标）雷达接收有源干扰信号功率（干扰指向雷达）一般干扰方程在=0方向需要的干扰功率最小4224,tjjtjjjjrsrjRGRGPkGPkPPjjjjrjRGGPP222443224ttrsRGPP2.2数字信道化技术组成S(t)LNLABPFMIXIFAMPADCLO信号处理FFT数字信道化测频处理：为窗函数，m为信道数，p为滑动时间频率估计：,1,0,;1,,0,,210qpqnmjeWWknSkwjnSmajammkkjmio10mkkwToLVjnSmjmjjjjfff,,2,,基于多相滤波的数字信道化处理,1,0,;1,,0,,,,1111,1010/1010/10101011011010qpqnmjWipknSipkwnjiSnjiSWWipknSipkwWWipknSipkwWWppknSppkwWpknSpkwWpknSpkwWknSkwjnSpipmkkjpmiijmpipmkkjpmiijmpipmkpkjmiijmpmkjppkmipmkjpkmipmkpkjmimkjkmio基于多相滤波的数字信道化处理组成：TTTT抽取p时间TFFTFFTFFTFFTm/p点时间pTFFTp路并行输出特点：FFT速率pT，长度m/p，p路滤波并行输出，处理速度快，资源占用略高2.3数字射频存储（DRFM）技术LNLADIVDMIXDRFMUMIXPALOSFDLVAEN-DE特点：相参性好，与目标回波的逼真程度高，需要的干扰功率较小，可实现双模干扰，组成较复杂，广泛用于各种干扰机DRFM的主要技术指标瞬时带宽：[fmin,fmax]，f=fmax-fmin存储容量：C=fcknmax杂散抑制：d=10lg(Pm/Ps)读写方式：全脉冲读写示样脉冲读写准示样脉冲读写循环读写正交下变频技术（DMIX）基本工作原理电桥混频器1低通滤波器1I输出功分混频器2低通滤波器2Q输出主要指标幅相平衡：幅度不平衡：20lg(AI/AQ)相位不平衡：=I-90-Q变频损耗：10lg(Pin/Po)ttttttttLSLSLSLSLSLSsinsincossin2coscoscoscos2正交上变频技术（UMIX）基本工作原理I输入电桥混频器1合路器混频器2Q输入主要指标幅相平衡：幅度不平衡：20lg(AI/AQ)相位不平衡：=I-90-Q变频损耗：10lg(Pin/Po)tttttLSLSLSsinsincoscoscosDRFM的移频技术IQ调制器移频技术数字移相器移频技术数字调制器移频技术ttQttIddsincostjioeStStttttLSLSLSsinsincoscoscosDRFM的收发隔离收发隔离的基本要求(满足不自激)发射功率接收灵敏度实际收发隔离度发射功率接收功率解决措施空间隔离，极化隔离，耦合隔离，对消隔离，发射功率/灵敏度控制，时分隔离bijrgdBSPglg10dBSPgijbminlg10miniSjPjPrSDRFM的带宽扩展利用有限的DRFM带宽干扰更大频谱范围内的雷达，主要依靠频谱快速引导技术LNLA/DIVMIX1基带DRFMMIX2PA瞬时测频选择开关稳定本振组瞬时测频方法：IFM测频，毗邻滤波器组测频，引导时间200ns2.4数字干扰合成（DJS）技术DSPMEMDACIQMODUMIXPALO1LO2特点：便于通过波形合成，以最佳的干扰样式同时干扰多雷达，功率利用充分，采用接收信号波形合成时类似于转发干扰，也可实现双模干扰，组成略复杂，响应略慢，开始使用DJS合成的压制干扰信号功率谱10,,Njjjjaff相对谱中心，谱宽，功率f0-1/2T1/2T射频噪声干扰表述分别为reily分布的噪声包络，均匀分布且与包络独立的噪声相位和与雷达相同的载频对雷达系统的影响通过接收机带宽选择干信比损失：非相参脉冲包络积累检测雷达目标回波获得脉冲积累增益：脉冲压缩雷达获得目标压缩处理增益：脉冲多卜勒雷达速度检测使干扰分散损失：MTD雷达多卜勒检测带宽使干扰分散损失：需要的检测信噪比8.5dB,,ttAJJftttAtJJcoscTBDJPrfN1NjrjrffffL,11rdff1.0,106dfaPP射频噪声干扰波形数据的生成首先生成零中频正交基带噪声均为[0，1]区间独立均匀分布的随机序列按照相对谱宽进行滤波时域复卷积频域变换法nxnnxnAnnnAnQnnAnIJJJ212,ln2,1,0,sin,cosnxnx21,,1,0,nihinsnhnsnynjQnInsi,1,0;,nnjQnInyIFFTkYkHkSkYkSFFTns射频噪声干扰波形数据的生成按照相对中心频率进行频移，T为数据读出时钟周期对多路干扰输出进行加权合成对合成数据进行放大、整形和限幅处理,1,0,sincossincossincosnnnTnAnTnQnTnInQnnTnAnTnQnTnInIJJ,1