合成孔径雷达电子对抗技术综述

合成孔径雷达电子对抗技术综述

詹 桂

桂林长海发展有限责任公司， 广西 桂林 541002

摘 要：合成孔径雷达(sar)是一种全天候高分辨率成像设备，广泛用于侦察敌方，为战场决策提供可靠和及时的支持。如何抑制和干扰合成孔径雷达设备的图像识别，确保高价值目标和重要地点的有效保护，已成为电子对抗领域研究的热点之一。本文件审查了合成孔径雷达干扰方面的技术进展和趋势。首先详细分析了合成孔径雷达干扰技术的发展情况，然后利用比较仿真实验分析了合成孔径雷达干扰示范方法的优缺点。最后，总结了目前合成孔径雷达干扰技术的不足之处，并确定了今后的趋势，供专家参考。

关键词：合成孔径雷达；电子对抗；干扰样式；发展分析；

前 言:合成孔径雷达的干扰和阻力始终与屏蔽有关，发射干扰始终优先于屏蔽干扰。一旦一种干涉技术在战争期间被公开或使用，它可能无法正常运作或在下一个应用程序中产生预期的效果，因为可能已经讨论过防止干涉的措施。这是需要保持合成孔径雷达技术保密性的一个重要原因。它也是发展和研究的主要动力，扰乱了新的方法和技术，吸引了世界各国的关注和投资。这并不是说传统的或公开的干扰技术是不必要的，但它们也可能被用于冲突目的，造成操作者或对手计算机的战争反应时间延迟，降低SAR系统的整体性能，迫使对手付出更高的代价和代价新的干涉方法和技术由于具有不可抗拒的战略优势，继续引起全世界军事、政治和学术界的关注。对合成孔径雷达对抗技术的历史和发展的了解在军事上具有重要意义。

1 合成孔径雷达概述

1.1 概念分析

合成孔径雷达(sar)是一种有源遥感雷达系统。由于其独特的合成孔径技术，24小时高分辨率图像越来越受到世界各地国防部和军民企业的赞赏。合成孔径雷达的基本原理来自实际孔径技术，但也有助于克服该技术的瓶颈和局限性。对于传统的实际孔径技术，定向分辨率与实际孔径成反比，也就是说，实际直径越大，分辨率越高；同样，随着距离的增加，雷达的位置分辨率也越低。但是，作为宽带雷达系统，合成孔径雷达容易受到各种复杂的电磁干扰，如有源干扰信号、无线通信信号以及工作频段内的敌方无线电和电视信号。虽然合成孔径雷达可通过二维适应滤波器获得高能量积累，但高能干涉源继续大大限制高分辨率成像效果，从而进一步影响合成孔径雷达随后在海上的观测因此，合成孔径雷达的电磁环境变得越来越复杂，干扰手段和形式也越来越灵活，因为它们广泛用于军事和民用领域。在此阶段，合成孔径雷达干扰保护技术对于提高合成孔径雷达系统在复杂电磁环境中的可行性和运行效率特别重要。

1.2 干扰分类

在复杂的电磁环境中，合成孔径雷达干扰类型可以根据不同的标准加以分类，例如能量来源、生产路径、频带和作用机制。根据干扰源的不同，孔径综合雷达可分为被动干扰和主动干扰。被动干扰是指非目标物体反射、折射、散射或吸收电磁波所造成的干扰。被动干扰通常不影响特区的正常运作，而是减少或改变敌人和特区的雷达反射面(RCS)典型的被动干扰包括叶带干扰、吸波材料、反雷达伪装网等。主动干扰是放射性电磁波的能量引起的干扰，也是本文的核心。目前，合成孔径雷达面临各种主动干扰，无论是有意还是无意的。无意干扰是指自然或其他因素造成的干扰，包括宇宙干扰、闪电干扰和其他无线电干扰；人为干扰是合成孔径雷达在战争期间面临的主要威胁。可分为抑制干扰和欺骗干扰。特定干涉类型如图所示。

2 合成孔径雷达抗干扰技术

2.1 压制干扰抑制技术

2.1.1 非参数化压制干扰抑制技术

一种非参数干扰抑制方法，可用于表示二维或二维距离的频域接收信号，利用干扰信号与实际回波信号强度特性之间的差构建自适应滤波器，或利用信号子空间投影消除干扰。非参数化方法易于使用，计算也不太复杂，从而在一定程度上避免了小尺寸模型中的错误。传统的非参数化方法主要有自适应滤波器、截获滤波器和子空间投影算法。陷阱过滤算法主要针对l波段和p波段的窄带和宽带绝缘干扰进行设计，研究较早开始，根据第二部分介绍的窄带干扰信号模型，窄带滤波器的主要原理是在干扰区设置零由于窄带干扰只占总信号谱的一小部分，而且陷波滤波器简单，在许多应用中获得了良好的干扰抑制效果。对于宽带绝缘干扰，陷波滤波器主要设计在远程频域，以减少频谱损耗。

2.1.2 参数化干扰抑制方法

与非参数化方法不同，参数化方法允许您通过建模参数和估算干扰信号的模型参数来估计和提取干涉。参数化方法通常适用于单一类型的隔离干涉。一般而言，参数式模型适用于单一类型的孤立干扰，并可让您估算每个位置取样时间(单一脉冲)的孤立干扰参数。但是，它通过脉冲迭代来评估干扰模型的参数，从而导致计算复杂程度较高。与非参数化方法一样，参数化干扰模型不考虑实际回波信号的特性，也不保护它们。

2.1.3 半参数化干扰抑制方法

近年来，随着信息处理理论的迅速发展，许多复杂的信号分离问题可以转化为超参数优化问题。一般来说，半参数化方法不仅可以使用优化模型消除干涉，而且可以保护优化模型中的实际信号，从而使它们在理论上比前两种方法更能抵抗干涉。但是，其抗碰撞能力取决于选择的超级参数和模型优化。三种消除干涉方法的优缺点见表1。

2.2 欺骗干扰抑制技术

2.2.1 多通道合成孔径雷达系统欺骗干扰抑制技术

多通道合成孔径雷达系统提供了更大的空间自由，是消除欺诈性干扰的常用方法。由于各信道位置不同，它们收到的孔径综合雷达回波之间存在固定相位差。尽管干扰器可以通过多普勒调制在大型场景中产生假目标，但由于其固定发射位置，多个sar通道中恶意干扰的相位偏差可能会因假想情况而异，这与sar回波大不相同。因此，您可以使用多个通道之间的固定相位差异来构造制导矢量，并使用自适应实时处理(STAP)技术来补偿不同通道之间的干扰，从而消除欺诈性干扰。此外，多通道多极技术可提供相似的相位差特性，多普勒域可有效消除欺骗干扰。

2.2.1 单通道合成孔径雷达系统欺骗干扰抑制技术

一般来说，主要通过两种方式提高消除干扰的性能。一是考虑采用噪声调频信号、噪声正弦信号和随机二进制相位编码，进一步降低信号截获概率；第二，目标是通过在不同慢时相互发射正交波信号来消除转发干扰。在目前的技术条件下，这种方法虽然增加了sar系统的复杂性，但有助于更好地抑制恶意干扰。然而，干扰和干扰技术是在竞争中以互动方式发展起来的。随着欺骗性干扰调制理论和技术水平的发展，上述干扰抑制方法也将面临升级和改进问题。因此，考虑到这一问题，许多专家表明，还可以利用基于各种形式的合成孔径雷达系统的基本模型，有效地解决这些平台上的欺骗干扰问题——合成孔径雷达成像平台。

结束语:

有鉴于此，合成孔径雷达(sar)反测量技术逐渐成为研究热点。合成孔径雷达干扰技术将从不一致干扰转变为一致干扰，从简单的声音干扰转变为复杂的调制干扰，从单一干扰手段转变为复杂的干扰手段，再转变为各种类型的智能干扰，从静态目标干扰转变为由需求驱动的移动目标干扰。

参考文献：

[1]黄洪旭. 黄知涛. 吴 京. 等．对合成孔径雷达的步进移频干扰[J]．宇航学报，2011，32(4)：898902．

[2]甘荣兵. 王建国．对sAR的几何目标欺骗干扰的快速算法[J]．现代雷达，2006，28(2)：40—42，73．

[3]房明星. 王杰贵．卷积调制的SAR雷达二维间歇采样转发干扰技术[J]．火力与指挥控制，2014，39(7)：59—62．

[4]董春曦. 畅 鑫． 对SAR的二维多普勒移频间歇采样干扰[J]．西安电子科技大学学报：自然科学版，2017，44(2)：178—184．

[5]贾 鑫. 胡华超. 吴金亮. 等．sAR二维间歇采样转发干扰研究[J]．航天电子对抗，2011，27(5)：29—31．

[6]胡华超. 贾鑫. 吴彦鸿. 等．sAR二维间歇采样转发散射波干扰研究[J]．装备指挥技术学院学报，2012，23(1)：94-97．