雷达对抗chapter6

现代电子对抗系统董春曦西安电子科技大学电子对抗研究所2/89现代电子对抗系统第二章遮盖性干扰1概述2射频噪声干扰3噪声调幅干扰4噪声调频干扰5噪声调相干扰6脉冲干扰7对遮盖性干扰的抗干扰方法3/891概述1.1雷达获取目标信息的过程发射机目标接收机终端tsTtstsRtc4/891概述1.2遮盖性干扰的作用和分类作用降低信噪比（信干比）分类分类准则：中心频率、谱宽相对于雷达接收机中心频率、谱宽的关系jfjfsfrf5/891概述瞄准式干扰阻塞式干扰扫频式干扰rjsjffff5~2,2,2,5jjjjsrjfffffffTttffffjsj,0,,5~26/891概述1.3遮盖性干扰的效果度量干扰效果的表现：雷达或含有雷达的作战系统由于受到干扰而造成的作战心能的下降。干扰效果的度量以某种合理、定量的方法描述雷达作战性能的下降称为干扰效果度量。干扰效果评估干扰效果的度量过程和方法称为干扰效果评估。7/891概述干扰效果的评估方法：基于性能的评估——功率评估准则基于效能的评估如导弹、飞机的突防概率，导弹、制导武器的杀伤概率、脱靶率等。干扰效果评估具有特定的不确定性dfPP,8/891概述雷达检测曲线9/891概述压制系数有效干扰区干扰机能够有效干扰的区域综合干扰效果考核标准1.0dPsjaPPK为空间评价因子VWdVVWVEjVj,jV10/891概述1.4最佳干扰波形最佳干扰波形就是随机性最强（不确定性最大）的波形（熵最大）；在平均功率保持不变条件下最佳干扰波形的电压概率密度函数为：22221xexp2max2lnlnedxxpxpxH11/891概述噪声质量因素果。为实际干扰信号干扰效果（熵），为理想干扰信号干扰效率，为实际干扰信号所需功率，为理想干扰信号所需功jjjjHHjjnHHPPPPjj000,012/892射频噪声干扰定义又称直接放大的噪声（DINA）tttUtJjncos13/892射频噪声干扰2.1射频噪声干扰对雷达接收机的作用中放检波视放线性系统I非线性系统线性系统II射频输入混频本振14/892射频噪声干扰仅有干扰时中放的输入与输出ffffffGjjjjj其它022fffffHrii其它021ffffffffGfHfGririijii其它02202irriiifffdfffGB2cossin2cos200,2222iUiiiiUeUUpii15/892射频噪声干扰检波器的检波特性线性检波平方率检波000iiidvUUUKU00022iiivUUUU16/892射频噪声干扰线性检波时的输出噪声概率密度直流分量总功率起伏功率22222,0,22idvvUvvvvKUeUUpvvvvvvvvddUUpUUU2020222vvvvvvtdUUpUUP222243.022vvvvvUUP17/892射频噪声干扰检波器输出的相关函数和功率谱密度422224121212iiiidvrrrKBiirriiifrfffBr2cos2cossin02202200202241122cos41cos24112rrrrKBviiidvrrrvvvfffffffG0,4222frffGv18/892射频噪声干扰干扰与信号同时存在时合成信号的包络服从莱斯（广义瑞利）分布合成信号的相位分布0,2022222iisiUUiiiiUUUIeUUpisixtUisisUidtexFeUFUepisis022sin22222221cos2cos2119/892射频噪声干扰检波后的包络输出：22220220,1222idvvisvUUvviidvvKUUUIeUUpKUpvsv20/892射频噪声干扰2.2射频噪声干扰对信号检测的影响雷达通常使用门限检测实际无目标，，判为有目标，虚警；实际无目标，，判为无目标，正确不发现实际有目标，，判为有目标，发现；实际有目标，，判为无目标，漏报TUUfaPTUUfaP1TUUdPTUUdP121/892射频噪声干扰接收机输出与奈曼－皮尔逊准则UUT0tP(U)0U噪声分布信号＋噪声分布UT1-PdPfafaTUUUfaPUedUeUPTTln2,222222222ln20220222,22222sPxrUsUUdUNSrdUrxIxeedUUUIeUPfaTs22/892射频噪声干扰雷达检测曲线一般Pfa在10-6~10-10，常取10-6.23/892射频噪声干扰雷达通常通过相参或非相参积累提高信噪比，积累增益；以q0表示Pd=0.1时的最大信噪比，q0与遮盖性干扰压制系数的关系为：nnIn01.0qnIPPkdPsja24/892射频噪声干扰压制系数的影响因素：干扰信号波形。非高斯波形时干扰功率需提高；接收机信号处理方法。信号处理抗干扰对压制系数影响极大，如成像雷达脉冲压缩增益高达30～60dB。检测方法的影响。人工检测需更大的压制系数。n125/893噪声调幅干扰定义均值为零，方差为在区间分布，在区间均匀分布，且与独立ttUUtJjncos0tUn2n,0U2,0tUn26/893噪声调幅干扰3.1统计特性nU0tJ0tfGn20fnFfGjnjFfnjFfjf22220Uf027/893噪声调幅干扰pUpUpnn,021coscoscos20000dttUUEtEtUUEttUUEtJEjnjnjn噪声调幅定理,cos21cos22cos21coscoscoscos2000200000jnjjjnnnnjjnnjnjnBUtEtUUtUUtUtUUEttEtUUtUUEttUUttUUEtJtJEJB28/893噪声调幅干扰总功率22021022020nnjtUBUBP为有效调制系数AeAentmmPUUP202022011229/893噪声调幅干扰定义最大调制系数则)U()(m0maxA载波幅度最大噪声幅值nu噪声的峰值系数,,max0maxnncAecnnnAUKmKUUm413111～＝＝时，cAeAKmm30/893噪声调幅干扰功率谱旁频功率jnjnjjiffGffGffUdfBfG414122cos42000202020216~9112PKPKmPmPPccAAensl31/893噪声调幅干扰提高旁频功率的途径提高载波功率加大有效调制系数限幅，如常用的双向折现限幅限幅会使噪声质量变坏，在限幅电平处出现评定－“天花板”效应。限幅系数与限幅后的噪声系数一以载波电平为限幅电平时的有效调制系数LLLLLUxUUxUUxxyLLLUUnUxnLLLLcLLnLdxxpxdxxpUUKUk22,,cLAAeLKmm32/893噪声调幅干扰对雷达接收机的作用njnnnnFffFfFfG2,002其它fffffHrii其它02133/893噪声调幅干扰1载波功率不变，旁频功率为：接收机线性系统I的输出认为调幅信号：0ffjf02041412'''2002其它rnnininiijiifffGfGffGffGffUfffGfHfGjrnslffP22'cos'0ttUUtuini34/893噪声调幅干扰的区别是通过带宽为的LPF输出的结果，只有中位于的谱分量；的功率为的功率的倍；若为高斯噪声，仍为高斯噪声，线性系统I输出的中频干扰信号包络也是高斯过程；tUtUnn,'tUn'tUn2rffGn2rftUn'tUn2njrfftUntUn'tUUtUni'0jrnnUnnffeUpnn22'2'',212'2'2'20'2'21niUUnieUp35/893噪声调幅干扰由于限幅等因素，并不是高斯噪声，可理解为谱宽的限幅噪声通过带宽为的窄带滤波器所产生。由于使线性系统的输出包络趋于高斯化，“天花板”效应的影响将减小，越小，限幅对遮盖效果的影响越小。tUn'2jnfF2rfrjffjrff/36/893噪声调幅干扰2载波功率不变，旁频功率为：接收机线性系统I的输出认为调幅信号：rjfff210f004122''20其它rnninriifffGfGffGfffUfGjrnfffinslffdfffGPri2412'cos'0ttUUtuini37/893噪声调幅干扰载波功率与旁频功率与时相同，但功率谱和输出信号的包络不相同。令载波为：则旁频分量类似与射频噪声，单边带旁频分量为：0ffjriftUtu1100,costtUttUtttUtttUtttUttttUtttUtunynxnnnftttninnr11111,11sincossinsincoscoscoscoscos38/893噪声调幅干扰均服从高斯分布，中放输出为：tUtUnynx,tUtUarctgttUtUtUtttUttUttUttUttUUtuutUxyyxiiyxnynxni,cossincossincos22111110'039/893噪声调幅干扰则包络的分布为：通常故：即中放输出包络近似为高斯分布jrnsLiiiUUiiiffPUUIeUUpii2,2222002222022'20'221niUUiieUp220iU40/893噪声调幅干扰3中放只包含上（或下）边带的部分频率分量，其实是窄带噪声，输