1、第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 第第7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 7.1 概述概述 7.2 對(duì)雷達(dá)距離信息的欺騙對(duì)雷達(dá)距離信息的欺騙7.3 對(duì)雷達(dá)角度信息的欺騙對(duì)雷達(dá)角度信息的欺騙7.4 對(duì)雷達(dá)速度信息的欺騙對(duì)雷達(dá)速度信息的欺騙7.5 對(duì)跟蹤雷達(dá)對(duì)跟蹤雷達(dá)AGC電路的干擾電路的干擾第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 7.1 概述概述 7.1.1 欺騙性干擾的作用 設(shè)V為雷達(dá)對(duì)各類目標(biāo)的檢測(cè)空間(也稱為對(duì)各類目標(biāo)檢測(cè)的威力范圍),對(duì)于具有四維(距離、方位、仰角和速度)檢測(cè)能力的雷達(dá),其典型的V為minmaxminmaxminmaxminmaxminmax,ddiiVRRaaffSS(71

2、) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 式中, 分別為雷達(dá)的最小和最大檢測(cè)距離,最小和最大檢測(cè)方位,最小和最大檢測(cè)仰角,最小和最大檢測(cè)的多普勒頻率,最小檢測(cè)信號(hào)功率(靈敏度)和飽和輸入信號(hào)功率。理想的點(diǎn)目標(biāo)T僅為V中的某一個(gè)確定點(diǎn):minmaxminmaxminmaxminmaxminmax,ddiiRRaaffSS、，、,dtTRfSV， ， ，(72) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 式中,R,fd,St分別為目標(biāo)所在的距離、方位、仰角、多普勒頻率和回波功率。雷達(dá)能夠區(qū)分V中兩個(gè)不同點(diǎn)目標(biāo)T1、T2的最小空間距離V稱為雷達(dá)的空間分辨力 V=R,fd,Simin,Simax (73)

3、 其中,R,fd分別稱為雷達(dá)的距離分辨力、方位分辨力、仰角分辨力和速度分辨力。一般雷達(dá)在能量上沒有分辨能力,因此其能量的分辨力與檢測(cè)范圍相同。 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 在一般條件下,欺騙性干擾所形成的假目標(biāo)Tf也是V中的某一個(gè)或某一群不同于真目標(biāo)T的確定點(diǎn)的集合: Tfini=1 TfiV, TfiT i=1,n (74) 所以它也能夠被雷達(dá)檢測(cè),并發(fā)揮以假作真和以假亂真的干擾目的。需要特別說明的是,許多遮蓋性干擾的信號(hào)也可形成V中的假目標(biāo),但其假目標(biāo)往往具有空間和時(shí)間的不確定性(空間位置和出現(xiàn)的時(shí)間是隨機(jī)的),與真目標(biāo)(在空間和時(shí)間上是確定的)相去甚遠(yuǎn),難以被雷達(dá)作為目標(biāo)檢測(cè)跟

4、蹤。(74)式既是欺騙性干擾的基本條件,也是欺騙性干擾技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵點(diǎn)。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 由于目標(biāo)的距離、角度和速度信息表現(xiàn)在雷達(dá)接收到的各種回波信號(hào)與發(fā)射信號(hào)在振幅、頻率和相位調(diào)制的相關(guān)性中,不同的雷達(dá)獲取目標(biāo)距離、角度、速度信息的原理不盡相同,而其發(fā)射信號(hào)的調(diào)制樣式又是與其對(duì)目標(biāo)信息的檢測(cè)原理密切相關(guān)的,因此,實(shí)現(xiàn)欺騙性干擾必須準(zhǔn)確地掌握雷達(dá)獲取目標(biāo)距離、角度和速度信息的原理和雷達(dá)發(fā)射信號(hào)調(diào)制中的一些關(guān)鍵參數(shù),有針對(duì)性地、合理地設(shè)計(jì)干擾的調(diào)制方式和調(diào)制參數(shù),才能達(dá)到預(yù)期的干擾效果。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 7.1.2 欺騙性干擾的分類 對(duì)欺騙性干擾的分類主要

5、采用以下兩種方法。 1.根據(jù)假目標(biāo)Tf與真目標(biāo)T在V中參數(shù)信息的差別分類 由此產(chǎn)生的干擾分類有5種 1) 距離欺騙干擾 RfR,f,f, fdffd, SfS (7 5)第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 式中,Rf,f,f,fdf,Sf分別為假目標(biāo)Tf在V中的距離、方位、仰角、多普勒頻率和功率。距離欺騙干擾是指假目標(biāo)的距離不同于真目標(biāo),能量往往強(qiáng)于真目標(biāo),而其余參數(shù)則近似等于真目標(biāo)。 2)角度欺騙干擾 f或f,RfR,fdffd,SfS (76) 角度欺騙干擾是指假目標(biāo)的方位或仰角不同于真目標(biāo),能量強(qiáng)于真目標(biāo),而其余參數(shù)近似等于真目標(biāo)。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 3) 速度欺騙干

6、擾 fdffd,RfR,f,f,SfS (7 7) 速度欺騙干擾是指假目標(biāo)的多普勒頻率不同于真目標(biāo),能量強(qiáng)于真目標(biāo),而其余參數(shù)近似等于真目標(biāo)。 4) AGC欺騙干擾 SfS (78) AGC欺騙干擾是指假目標(biāo)的能量不同于真目標(biāo),其余參數(shù)覆蓋或近似等于真目標(biāo)。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 5) 多參數(shù)欺騙干擾 多參數(shù)欺騙干擾是指假目標(biāo)在V中有兩維或兩維以上參數(shù)不同于真目標(biāo),以便進(jìn)一步改善欺騙干擾的效果。經(jīng)常用于同其它干擾配合使用的是AGC欺騙干擾,此外還有距離速度同步欺騙干擾等。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 2.根據(jù)Tf與T在V中參數(shù)差別的大小和調(diào)制方式分類 由此產(chǎn)生的干擾有3種

7、 1) 質(zhì)心干擾 Tf-TV (79) 即真、假目標(biāo)的參數(shù)差別小于雷達(dá)的空間分辨力,雷達(dá)不能區(qū)分Tf與T為兩個(gè)不同目標(biāo),而將真、假目標(biāo)作為同一個(gè)目標(biāo)Tf來檢測(cè)和跟蹤。 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 由于在許多情況下,雷達(dá)對(duì)此的最終檢測(cè)、跟蹤結(jié)果往往是真假目標(biāo)參數(shù)的能量加權(quán)質(zhì)心(重心),故稱為質(zhì)心干擾。 ffffS TTSS (710) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 2) 假目標(biāo)干擾 Tf-TV (711) 即真、假目標(biāo)的參數(shù)差別大于雷達(dá)的空間分辨力,雷達(dá)能夠區(qū)分Tf與T為兩個(gè)不同目標(biāo),但可能將假目標(biāo)作為真目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤,從而造成虛警,也可能沒有發(fā)現(xiàn)真目標(biāo)而造成漏報(bào)。大量的虛警還

8、可能造成雷達(dá)檢測(cè)、跟蹤和其它信號(hào)處理電路的過載。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 3) 拖引干擾 拖引干擾是一種周期性地從質(zhì)心干擾到假目標(biāo)干擾的連續(xù)變化過程,典型的拖引干擾過程如下式所示:00ffTTVT0tt1,停拖 t1tt2,拖引 t2tTj,關(guān)閉 (712) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 即在停拖時(shí)間段0,t1內(nèi),假目標(biāo)與真目標(biāo)出現(xiàn)的空間和時(shí)間近似重合,雷達(dá)很容易檢測(cè)和捕獲。由于假目標(biāo)的能量高于真目標(biāo)。捕獲后AGC電路將按照假目標(biāo)信號(hào)的能量來調(diào)整接收機(jī)的增益(增益降低),以便對(duì)其進(jìn)行連續(xù)測(cè)量和跟蹤,停拖時(shí)間段的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于雷達(dá)檢測(cè)和捕獲目標(biāo)所需的時(shí)間,也包括雷達(dá)接收機(jī)AGC電

9、路的增益調(diào)整時(shí)間;在拖引時(shí)間段t1,t2)內(nèi),假目標(biāo)與真目標(biāo)在預(yù)定的欺騙干擾參數(shù)(距離、角度或速度)上逐漸分離(拖引), 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 且分離的速度v在雷達(dá)跟蹤正常運(yùn)動(dòng)目標(biāo)時(shí)的速度響應(yīng)范圍vmin,vmax內(nèi),直到真假目標(biāo)的參數(shù)差達(dá)到預(yù)定的程度Vmax: Tf-T=Vmax VmaxV (713) 由于在拖引前已經(jīng)被假目標(biāo)控制了接收機(jī)增益,而且假目標(biāo)的能量高于真目標(biāo),所以雷達(dá)的跟蹤系統(tǒng)很容易被假目標(biāo)拖引開,而拋棄真目標(biāo)。 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 拖引段的時(shí)間長(zhǎng)度主要取決于最大誤差vmax和拖引速度v;在關(guān)閉時(shí)間段t2,Tj)內(nèi),欺騙式干擾關(guān)閉發(fā)射,使假目標(biāo)

10、Tf突然消失,造成雷達(dá)跟蹤信號(hào)突然中斷。在一般情況下,雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)需要滯留和等待一段時(shí)間,AGC電路也需要重新調(diào)整雷達(dá)接收機(jī)的增益(增益提高)。如果信號(hào)重新出現(xiàn),則雷達(dá)可以繼續(xù)進(jìn)行跟蹤。如果信號(hào)消失達(dá)到一定的時(shí)間,雷達(dá)確認(rèn)目標(biāo)丟失后,才能重新進(jìn)行目標(biāo)信號(hào)的搜索、檢測(cè)和捕獲。關(guān)閉時(shí)間段的長(zhǎng)度主要取決于雷達(dá)跟蹤中斷后的滯留和調(diào)整時(shí)間。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 7.1.3 欺騙性干擾的效果度量 根據(jù)欺騙性干擾的作用原理,度量其干擾效果主要采用以下幾種參數(shù)。 1.受欺騙概率Pf Pf是在欺騙性干擾條件下,雷達(dá)檢測(cè)、跟蹤系統(tǒng)發(fā)生以假目標(biāo)當(dāng)作真目標(biāo)的概率。如果以Tfini=1表示V中的假目標(biāo)集

11、,則只要有一個(gè)Tfi被當(dāng)作真目標(biāo),就會(huì)發(fā)生受欺騙的事件。 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 如果將雷達(dá)對(duì)每個(gè)假目標(biāo)的檢測(cè)和識(shí)別作為獨(dú)立試驗(yàn)序列,在第i次試驗(yàn)中發(fā)生受欺騙的概率記為Pfi,則有n個(gè)假目標(biāo)時(shí)的受欺騙概率Pf為11(1)nffiiPP (714) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 2.參數(shù)測(cè)量(跟蹤)誤差均值V、方差2v 在隨機(jī)過程中的參數(shù)測(cè)量誤差往往是一個(gè)統(tǒng)計(jì)量,V是指雷達(dá)檢測(cè)跟蹤的實(shí)際參數(shù)與真目標(biāo)的理想?yún)?shù)之間誤差的均值,2v是誤差的方差。根據(jù)欺騙性干擾的第一種分類方法,V可分為距離測(cè)量(跟蹤)誤差R、角度測(cè)量(跟蹤)誤差、和速度測(cè)量(跟蹤)誤差fd,2v也可分為距離誤差

12、方差2R、角度誤差方差2、2和速度誤差方差 等,其中特別是誤差均值V對(duì)雷達(dá)的影響更為重要。 2df第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 7.2 對(duì)雷達(dá)距離信息的欺騙對(duì)雷達(dá)距離信息的欺騙 7.2.1 雷達(dá)對(duì)目標(biāo)距離信息的檢測(cè)和跟蹤 眾所周知,目標(biāo)的距離R表現(xiàn)為雷達(dá)發(fā)射信號(hào)sT(t)與接收信號(hào)sR(t)之間的時(shí)間遲延tr,tr=2R/c,c為電波傳播速度。雷達(dá)常用的測(cè)距方法有脈沖測(cè)距法和連續(xù)波調(diào)頻測(cè)距法。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 1.脈沖測(cè)距法 脈沖測(cè)距是最常用的雷達(dá)測(cè)距方法。典型的脈沖雷達(dá)測(cè)距原理如圖71所示。定時(shí)器產(chǎn)生周期為Tr的觸發(fā)脈沖信號(hào),該脈沖信號(hào)也是距離測(cè)量的基準(zhǔn)(通常稱為

13、零距離脈沖)。信號(hào)分別送給雷達(dá)發(fā)射機(jī)的脈沖調(diào)制器,距離檢測(cè)、跟蹤電路和雷達(dá)顯示器等。脈沖調(diào)制器在信號(hào)作用下,產(chǎn)生大功率的調(diào)制脈沖。在該脈沖期間,射頻振蕩器產(chǎn)生大功率的射頻振蕩脈沖,通過收發(fā)開關(guān),由雷達(dá)天線輻射到空間。發(fā)射脈沖結(jié)束后,收發(fā)開關(guān)將天線連通接收機(jī),回波信號(hào)經(jīng)天線、收發(fā)開關(guān)、混頻、中放、包絡(luò)檢波、視頻放大成為視頻脈沖,分別送給距離檢測(cè)、跟蹤電路和雷達(dá)顯示器,進(jìn)行目標(biāo)、目標(biāo)距離的檢測(cè)、跟蹤和顯示等。 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖71 脈沖雷達(dá)的距離檢測(cè)、跟蹤原理 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖中tr為收發(fā)脈沖包絡(luò)的遲延時(shí)間。雷達(dá)對(duì)目標(biāo)距離的檢測(cè)和跟蹤分為自動(dòng)跟蹤、半

14、自動(dòng)跟蹤和人工跟蹤三種,在跟蹤雷達(dá)中主要采用自動(dòng)跟蹤。自動(dòng)距離檢測(cè)和跟蹤電路的典型組成如圖72所示。當(dāng)前、后跟蹤波門、內(nèi)均未重合回波脈沖時(shí),電路處于搜索狀態(tài)。轉(zhuǎn)換開關(guān)將搜索鋸齒電壓送給距離電壓積分器,距離電壓積分器的輸出為搜索鋸齒電壓(由于該電壓變化很慢,近似為一直流電平),觸發(fā)脈沖加給距離波門產(chǎn)生電路,首先形成短周期的鋸齒電壓10。 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 、10電壓相等時(shí)形成波門觸發(fā)脈沖,經(jīng)整形、遲延后輸出前后跟蹤波門、。由于搜索鋸齒電壓是線性漸變的,因此在搜索狀態(tài)時(shí)的前后跟蹤波門也是由近至遠(yuǎn)勻速運(yùn)動(dòng)的。當(dāng)跟蹤波門、與回波脈沖重合時(shí),搜索跟蹤轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)入跟蹤狀態(tài),轉(zhuǎn)換開關(guān)將差

15、壓檢波的輸出送給距離電壓積分器。前、后跟蹤波門、在時(shí)間上分別選通輸入的回波脈沖信號(hào),前、后波門積分器將波門內(nèi)選通的回波信號(hào)能量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的積分電平、,差壓檢波器取出二者的電平差(距離跟蹤誤差信號(hào))送入距離電壓積分器,修正距離電壓積分器輸出的距離電壓信號(hào)。 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 通過、10電壓的比較,產(chǎn)生相等時(shí)刻的波門觸發(fā)脈沖,使波門產(chǎn)生器修正前、后跟蹤波門、的時(shí)間位置,直到波門的中心對(duì)準(zhǔn)回波脈沖的能量中心。此時(shí),差壓檢波器輸出為0,距離電壓保持不變,跟蹤波門的位置達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖72 自動(dòng)距離跟蹤系統(tǒng)的原理方框圖 第第7 7章章 欺騙性干擾

16、欺騙性干擾 2.連續(xù)波調(diào)頻測(cè)距法 連續(xù)波調(diào)頻測(cè)距主要用于檢測(cè)和跟蹤近距離目標(biāo)。典型的鋸齒波調(diào)頻測(cè)距雷達(dá)如圖7 3所示,其收發(fā)信號(hào)的頻率調(diào)制如圖74所示。當(dāng)雷達(dá)處于搜索狀態(tài)時(shí),其發(fā)射信號(hào)頻率ft(t)按照調(diào)頻鋸齒波周期T在區(qū)間f0,f0+fm內(nèi)逐漸變化：0( )0mtff tfttTT (715) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 式中,fm為調(diào)頻帶寬。經(jīng)過距離R的雙程傳播,回波信號(hào)頻率為 2( )()rtRf tf tc(716) 收發(fā)信號(hào)下變頻后為輸出信號(hào),其頻率為收發(fā)頻差fc 2( )( )mctrRfff tf tcT(717) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖73 連續(xù)波調(diào)

17、頻測(cè)距雷達(dá)組成 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖74 鋸齒波調(diào)頻測(cè)距雷達(dá)發(fā)射信號(hào)頻率 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 信號(hào)送至通帶為fi-fr/2,fi+fr/2的中放。當(dāng)頻差fc不在中放通帶內(nèi)時(shí),中放沒有輸出,鋸齒波產(chǎn)生電路使鋸齒波的周期T在Tmin,Tmax范圍內(nèi)逐漸變化,力求捕獲目標(biāo)回波信號(hào);當(dāng)頻差fc位于通帶范圍內(nèi)時(shí),鋸齒波產(chǎn)生電路使鋸齒波的周期T按照頻率誤差積分器的電壓進(jìn)行微調(diào)。此時(shí),鑒頻器根據(jù)頻差fc偏離中心頻率fi的大小和方向輸出距離誤差信號(hào);經(jīng)過積分,產(chǎn)生鋸齒波周期的微調(diào)電壓,直到使fc=fi,誤差信號(hào)為零,電路達(dá)到跟蹤穩(wěn)定狀態(tài)。典型的鑒頻電路和鑒頻特性如圖75所

18、示。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖75 典型的鑒頻電路和鑒頻特性 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 在跟蹤穩(wěn)定狀態(tài)下,鋸齒波周期T與目標(biāo)距離R之間的關(guān)系為2imcTfRf(718) 在上述的連續(xù)鋸齒波調(diào)頻測(cè)距、跟蹤雷達(dá)中,由調(diào)頻周期T所確定的雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)、跟蹤范圍Rmin,Rmax為minminmaxmax22imimcTfRfcTfRf(719) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 7.2.2 對(duì)脈沖雷達(dá)距離信息的欺騙 對(duì)脈沖雷達(dá)距離信息的欺騙主要是通過對(duì)收到的雷達(dá)照射信號(hào)進(jìn)行時(shí)延調(diào)制和放大轉(zhuǎn)發(fā)來實(shí)現(xiàn)的。由于單純距離質(zhì)心干擾造成的距離誤差較小(小于雷達(dá)的距離分辨單元),所以對(duì)

19、脈沖雷達(dá)距離信息的欺騙主要采用距離假目標(biāo)干擾和距離波門拖引干擾。 1.距離假目標(biāo)干擾 距離假目標(biāo)干擾也稱為同步脈沖干擾。設(shè)R為真目標(biāo)的所在距離,經(jīng)雷達(dá)接收機(jī)輸出的回波脈沖包絡(luò)時(shí)延tr=2R/c,Rf為假目標(biāo)的所在距離,則在雷達(dá)接收機(jī)內(nèi)干擾脈沖包絡(luò)相對(duì)于雷達(dá)定時(shí)脈沖的時(shí)延應(yīng)為第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 當(dāng)其滿足 |Rf-R|R (721) 時(shí),便形成距離假目標(biāo),如圖76所示。通常,tf由兩部分組成:2ffRtc002,jffffRttttc(722) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 其中tf0是由雷達(dá)與干擾機(jī)之間Rj距離所引起的電波傳播時(shí)延,tf則是干擾機(jī)收到雷達(dá)信號(hào)后的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延

20、。在一般情況下,干擾機(jī)無法確定Rj,所以tf0是未知的,主要控制遲延tf,這就要求干擾機(jī)與被保護(hù)的目標(biāo)之間具有良好的空間配合關(guān)系,將假目標(biāo)的距離設(shè)置在合適的位置,避免發(fā)生假目標(biāo)與真目標(biāo)的距離重合。因此,假目標(biāo)干擾多用于目標(biāo)的自衛(wèi)干擾,以便于同自身目標(biāo)配合。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖76 對(duì)脈沖雷達(dá)距離檢測(cè)的假目標(biāo)干擾 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 實(shí)現(xiàn)距離假目標(biāo)干擾的方法很多。圖77(a)為采用儲(chǔ)頻技術(shù)的轉(zhuǎn)發(fā)式干擾機(jī)。由接收天線收到的雷達(dá)信號(hào)脈沖經(jīng)帶通濾波器、定向耦合器分別送至儲(chǔ)頻電路和檢波、視放、門限檢測(cè)器。當(dāng)脈沖能量達(dá)到給定門限時(shí),門限檢測(cè)器給出啟動(dòng)信號(hào),使儲(chǔ)頻電路對(duì)

21、信號(hào)取樣,并將所取樣本以一定的形式(數(shù)字或模擬)保持在儲(chǔ)頻電路中；啟動(dòng)信號(hào)還同時(shí)用作干擾控制電路的觸發(fā)信號(hào),由干擾控制電路產(chǎn)生各遲延時(shí)間為tfini=1的干擾調(diào)制脈沖串,按照脈沖串重復(fù)取出儲(chǔ)頻器中保持的取樣信號(hào),送給末級(jí)功放和干擾發(fā)射天線。儲(chǔ)頻電路的工作原理可參見第8章。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖77(b)是采用頻率引導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)答式干擾機(jī)。由接收天線收到的雷達(dá)信號(hào)脈沖經(jīng)帶通濾波器、定向耦合器分別送至IFM瞬時(shí)測(cè)頻接收機(jī)和檢波、視放、門限檢測(cè)器。當(dāng)脈沖能量達(dá)到給定門限時(shí),門限檢測(cè)器給出信號(hào),啟動(dòng)IFM接收機(jī)迅速測(cè)量信號(hào)的載頻fRF,并以fRF為地址讀取存儲(chǔ)器M中的調(diào)諧電壓數(shù)據(jù)V(f

22、RF),經(jīng)D/A變換成壓控振蕩器VCO的調(diào)諧電壓,產(chǎn)生頻率近似等于信號(hào)的連續(xù)振蕩,送給末級(jí)功放,信號(hào)同時(shí)觸發(fā)干擾控制電路,形成遲延時(shí)間為tfi,i=1,n的各干擾調(diào)制脈沖串。脈沖串用作末級(jí)功放的振幅調(diào)制,產(chǎn)生大功率的假目標(biāo)回波,由干擾天線發(fā)射到空間。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖77 脈沖雷達(dá)距離假目標(biāo)干擾的實(shí)現(xiàn)方法 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖77 脈沖雷達(dá)距離假目標(biāo)干擾的實(shí)現(xiàn)方法 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖77(c)是采用鋸齒波掃頻技術(shù)的干擾機(jī)。當(dāng)掃頻范圍fj覆蓋雷達(dá)接收機(jī)通帶且通帶頻率不變時(shí),也可以形成距離假目標(biāo)干擾,如圖78所示,在每個(gè)掃頻鋸齒波周期

23、T內(nèi)都將形成一個(gè)寬度為的脈沖,jfTf(723) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 只要用接收到雷達(dá)脈沖信號(hào)的包絡(luò),同步掃頻鋸齒波的起始電壓(在脈沖信號(hào)的包絡(luò)前沿,使鋸齒波位于某一確定的電壓),就可以在雷達(dá)上形成與雷達(dá)定時(shí)脈沖同步的一串假目標(biāo),且假目標(biāo)的間隔與各次掃頻鋸齒波的周期相對(duì)應(yīng)。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖78 鋸齒波調(diào)頻干擾形成距離假目標(biāo)的原理第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 2. 距離波門拖引干擾 距離波門拖引干擾的假目標(biāo)距離函數(shù)Rf(t)可用(724)式表述。其中,R為目標(biāo)所在距離;v和a分別為勻速拖引時(shí)的速度和勻加速拖引時(shí)的加速度。211( )()()fRR

24、tRttRa tt干擾關(guān)閉 0tt1,停拖期 t1tt,拖引期 t2tTj,關(guān)閉期 (724) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 在自衛(wèi)干擾條件下,R也就是目標(biāo)的所在距離。將(724)式轉(zhuǎn)換成為干擾機(jī)對(duì)收到的雷達(dá)照射信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延tf,則距離波門拖引干擾的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延tf為211022( )()()fattttttcc 干擾關(guān)閉 0tt1 t1tt t2tTj (725) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 最大拖引距離Rmax(或最大轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延tfmax=2Rmax/c)為Rmax= v(t2-t1) 勻速拖引 a(t2-t1)2 勻加速拖引 (726) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干

25、擾 實(shí)現(xiàn)距離波門拖引干擾的基本方法有:射頻遲延方法和射頻儲(chǔ)頻方法。其中,采用射頻遲延方法的干擾技術(shù)產(chǎn)生器如圖79所示。收到的雷達(dá)射頻信號(hào)經(jīng)定向耦合器、主路送給可編程遲延線L；副路送給包絡(luò)檢波器。檢波器的輸出信號(hào)經(jīng)對(duì)數(shù)視放、脈沖整形得到信號(hào),用作干擾控制器的觸發(fā)。干擾控制器根據(jù)(725)式產(chǎn)生時(shí)延為tf(t)的拖引干擾脈沖,作為對(duì)末級(jí)功放的調(diào)制脈沖,同時(shí)也對(duì)數(shù)字式可編程遲延線L發(fā)出遲延時(shí)間的控制字D(tf(t): ( )( )()ffttDttINTt(727) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 其中,t為數(shù)字式可編程遲延線L的單位量化時(shí)間。經(jīng)L遲延輸出的射頻脈沖與調(diào)制脈沖同時(shí)到達(dá)末級(jí)功放,

26、產(chǎn)生大功率的射頻拖引干擾脈沖。數(shù)字式可編程遲延線L一般由微波開關(guān)與抽頭遲延線組成,圖710為其典型電路,圖中相鄰抽頭的遲延時(shí)間比為2,最小遲延時(shí)間為t,抽頭數(shù)為n,遲延時(shí)間控制字為nbit,可編程控制的最大遲延時(shí)間tfmax為 tfmax=t(2n-1) (728)第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖79 射頻遲延方法的距離波門拖引干擾技術(shù)產(chǎn)生器第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖710 數(shù)字式可編程射頻遲延線的典型組成 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 常用的遲延線有同軸線、波導(dǎo)、表聲和體聲波器件、光纖等。其中表聲和體聲波器件和光纖用作遲延線時(shí)的體積小、重量輕、遲延時(shí)間長(zhǎng),但需要

27、經(jīng)過一定的電聲、聲電、電光、光電變換,損耗較大,價(jià)格較高,適用于較長(zhǎng)遲延時(shí)間使用。在許多干擾機(jī)中,距離拖引的時(shí)延是以t為單位離散變化的,為了防止其造成雷達(dá)距離跟蹤的中斷,一般要求t小于跟蹤波門寬度的1/3至1/2。 射頻儲(chǔ)頻方法的電路組成仍同圖77(a),只是干擾控制電路按照(7 25)式產(chǎn)生干擾調(diào)制脈沖和干擾機(jī)的控制信號(hào)。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 7.2.3 對(duì)連續(xù)波調(diào)頻測(cè)距雷達(dá)距離信息的欺騙 由于連續(xù)波調(diào)頻測(cè)距雷達(dá)的距離信息主要表現(xiàn)為收發(fā)信號(hào)的頻差fc,所以對(duì)連續(xù)波調(diào)頻測(cè)距雷達(dá)距離信息的欺騙干擾主要是根據(jù)干擾樣式的要求,對(duì)接收到的雷達(dá)照射信號(hào)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)念l移fcj,再將頻移后的干

28、擾信號(hào)放大,轉(zhuǎn)發(fā)到雷達(dá)接收天線。主要干擾樣式為距離假目標(biāo)干擾和距離波門拖引干擾。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 1.距離假目標(biāo)干擾 設(shè)連續(xù)波調(diào)頻測(cè)距雷達(dá)如圖73所示,R為真目標(biāo)的所在距離。當(dāng)雷達(dá)捕獲和跟蹤此真目標(biāo)后,其回波信號(hào)與當(dāng)前發(fā)射信號(hào)的頻差為fi,調(diào)頻鋸齒波的周期T穩(wěn)定在: 2miRfTcf(7 29) 設(shè)fcj為干擾機(jī)對(duì)收到雷達(dá)照射信號(hào)頻率的移頻值,fcj0,表示轉(zhuǎn)發(fā)頻率高于接收頻率, 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 反之,fcj0,表示轉(zhuǎn)發(fā)頻率低于接收頻率。Rj為干擾機(jī)與雷達(dá)間的距離,則當(dāng)雷達(dá)捕獲和跟蹤此干擾信號(hào)時(shí),其調(diào)頻鋸齒波周期T的穩(wěn)定條件是12jmcjRfffcT(

29、730) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 即由空間傳播引起的頻差(接收頻率低于發(fā)射頻率)與移頻值之代數(shù)和等于頻差鑒頻器的中心頻率fi。求解(730)式,可得到此干擾條件下的雷達(dá)調(diào)頻周期T和跟蹤的假目標(biāo)距離Rf:2()2jmjcjjjifmjcjRfTc ffR fcTfRfff (731) (732) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 在自衛(wèi)干擾條件下,Rj=R,假目標(biāo)與真目標(biāo)的相對(duì)距離誤差R/R為 fcjicjRRfRRRff(733) (733)式表明:fcj的正負(fù)決定距離偏差的方向,|fcj|的大小影響距離偏差的大小。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 對(duì)連續(xù)波調(diào)頻測(cè)距雷達(dá)進(jìn)

30、行距離假目標(biāo)干擾的方法主要有:遲延轉(zhuǎn)發(fā)方法和移頻轉(zhuǎn)發(fā)方法。采用遲延轉(zhuǎn)發(fā)方法的干擾技術(shù)產(chǎn)生器仍然可以采用圖710的數(shù)字式可編程射頻遲延線。當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)遲延時(shí)間為trj時(shí),由空間傳播與轉(zhuǎn)發(fā)遲延引起的收發(fā)頻差fc為2()jmcijRfftTc(734) 該頻差所對(duì)應(yīng)的假目標(biāo)距離Rf為 2fjijcRRt(735)第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 采用移頻轉(zhuǎn)發(fā)方法的干擾技術(shù)產(chǎn)生器組成如圖711所示,接收到的雷達(dá)信號(hào)通過移頻電路獲得頻移量fcj,再經(jīng)放大后輸出。該干擾信號(hào)所引起的距離誤差R可按(7 32)、(733)式計(jì)算。連續(xù)波調(diào)頻測(cè)距雷達(dá)的中頻fi一般選為數(shù)十千赫茲。由于干擾機(jī)不能直接測(cè)距,也不能檢測(cè)

31、到雷達(dá)的內(nèi)部參數(shù)fi,只能根據(jù)移頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾前、后的調(diào)制周期T、T的相對(duì)變化來估計(jì)相對(duì)距離誤差R/R。移頻電路的具體技術(shù)參見第8章。RTTRT(736) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 711 采用移頻轉(zhuǎn)發(fā)方法的干擾技術(shù)產(chǎn)生器第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 2.距離波門拖引干擾 對(duì)連續(xù)波調(diào)頻測(cè)距雷達(dá)的距離波門拖引干擾是指干擾形成的假目標(biāo)距離滿足(7 24)式的要求。具體實(shí)現(xiàn)方法仍然可以采用(725)式的射頻遲延方式和圖7 9的遲延轉(zhuǎn)發(fā)方法,也可以采用圖711所示的移頻轉(zhuǎn)發(fā)方法,使頻移量fcj按照(737)式變化。10()cjfk tt干擾關(guān)閉 0tt1t1tt2t2tTj(737)

32、第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 7.3 對(duì)雷達(dá)角度信息的欺騙對(duì)雷達(dá)角度信息的欺騙 7.3.1 雷達(dá)對(duì)目標(biāo)角度信息的檢測(cè)和跟蹤 雷達(dá)對(duì)目標(biāo)角度信息的檢測(cè)和跟蹤主要依靠雷達(dá)收發(fā)天線對(duì)不同方向電磁波的振幅或相位響應(yīng)。常用的角度檢測(cè)和跟蹤方法有:圓錐掃描角度跟蹤、線性掃描角度跟蹤和單脈沖角度跟蹤。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 1. 圓錐掃描角度跟蹤 暴露式圓錐掃描角度跟蹤系統(tǒng)的典型方框圖如圖712所示。其天線方向圖F()的最大增益方向F(0)偏離瞄準(zhǔn)軸(等信號(hào)軸)OA的角度為0,且波束以角頻率S圍繞OA旋轉(zhuǎn),如圖713(a)、(b)。設(shè)雷達(dá)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的發(fā)射脈沖信號(hào)串為( )(, )j t

33、trns tArect tnTe(738) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖712 暴露式圓錐掃描雷達(dá)的典型方框圖 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 接收到的目標(biāo)回波信號(hào)Sr(t)將受到收發(fā)天線的圓錐掃描調(diào)制。在忽略Tr時(shí)間里,波束掃描變化的條件如下:202( )(cos( )()rStRs tFts tc (739) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 式中,為目標(biāo)偏離等信號(hào)方向的張角;為目標(biāo)偏離的方向;為傳播衰減。sr(t)經(jīng)混頻、中放(包括AGC控制)、包絡(luò)檢波和峰值檢波后為輸出信號(hào)se(t),2020(cos()( )()SeFts tKF(740) K為幅度常數(shù)。將天線

34、方向圖在0方向展開冪級(jí)數(shù),并取一階近似式: 000()()()FFF(741) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 將近似式(741)代入(740)式 (742) 經(jīng)過選頻放大器,取出se(t)中S的基頻項(xiàng): 2( )2cos()( )SFKtF200()( )(1cos()()eSFs tKtF第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 分別與圖714的相位檢波器進(jìn)行相位檢波。兩路相位檢波器的基準(zhǔn)電壓Uref(t)分別取自基準(zhǔn)電壓發(fā)生器的輸出信號(hào):cos(St)和sin(St),再由低通濾波器取出其中的低頻分量:00cossin()()addUKUKFF(7

35、43) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 分別作為方位和高低角的跟蹤誤差信號(hào),并驅(qū)動(dòng)天線向誤差信號(hào)減小的方向運(yùn)動(dòng),直到將等信號(hào)方向?qū)?zhǔn)目標(biāo)。采用高斯天線方向圖時(shí), 020.52.8(744) 如果發(fā)射波束不掃描,只讓接收天線波束進(jìn)行圓錐掃描,則稱為隱蔽圓錐掃描,此時(shí)接收信號(hào)Sr(t)近似為002( )() (cos()()rStRs tFFts tc (745) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 其方位和高低角的跟蹤誤差信號(hào):cos2sin2ddKUKU(746) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 2. 線性掃描角度跟蹤 一維線性掃描角度跟蹤系

36、統(tǒng)的典型方框圖和波束的掃描方式如圖715所示,其天線波束指向以T為周期、S為角速度在區(qū)間min,max內(nèi)勻速掃描。若以每次掃描的起始時(shí)刻為基準(zhǔn),(738)式為發(fā)射信號(hào),則接收信號(hào)sr(t)將受到天線一維線性掃描的調(diào)制:2min2( )()()0rStRs tFts ttTc (747) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 sr(t)經(jīng)混頻、中放(包括AGC控制)、包絡(luò)檢波和峰值檢波后的輸出為信號(hào)se(t):2min2()( )(0)SeKFts tF(748)第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖715 一維線性掃描角度跟蹤系統(tǒng)的典型方框圖 和波束的掃描方式 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙

37、性干擾 圖715 一維線性掃描角度跟蹤系統(tǒng)的典型方框圖 和波束的掃描方式 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 當(dāng)在t1時(shí)刻首次由信號(hào)se(t)檢測(cè)到目標(biāo)回波時(shí),角度跟蹤電路開始工作,記下此t1時(shí)刻,并在t時(shí)刻前后形成一對(duì)時(shí)間寬度均為c的前后跟蹤波門。通常在首次進(jìn)入跟蹤狀態(tài)時(shí),t=t1+c,如圖716(a)、(b)所示。在角度跟蹤過程中,通過前、后跟蹤波門選通、積分電路,分別對(duì)前、后跟蹤波門內(nèi)收到的目標(biāo)回波掃描包絡(luò)信號(hào)能量進(jìn)行積分:( )( )cctFettAetEsdEsd前波門能量： 后波門能量： 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 并以積分電平差EFEA作為角誤差信號(hào),控制前、后波門中

38、心t對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)回波信號(hào)的能量中心時(shí)刻t(目標(biāo)所在角度與t的關(guān)系為:=min+St)。 如果雷達(dá)的發(fā)射天線不作掃描(F()不隨時(shí)間改變),而只有其接收天線進(jìn)行線性掃描,則稱為隱蔽線性掃描,此時(shí)的接收信號(hào)Sr(t)近似為min2( )( ( )()rSrRs tFt Fs tc (750) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖716 線性掃描雷達(dá)的角度跟蹤電路 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 經(jīng)混頻、中放(包括AGC控制)、包絡(luò)檢波和峰值檢波后為輸出信號(hào)Se(t),min2( ( )( )(0)SeKFt Fs tF(751) 除了誤差信號(hào)的調(diào)制度略微減小外,其它電路的組成和工作原理同暴露

39、式線性掃描雷達(dá)。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 3.單脈沖角度跟蹤 根據(jù)所用幅相信息的不同,常用的單脈沖角度跟蹤系統(tǒng)主要為振幅和差、相位和差兩種形式。典型的單平面振幅和差單脈沖雷達(dá)組成和工作原理如圖717所示。天線1、2的方向圖如718(a),0為兩波束最大增益方向與等信號(hào)方向的夾角,為目標(biāo)回波方向與等信號(hào)方向的張角,兩天線收到的目標(biāo)回波信號(hào)分別為100020002( ()() ()()2( ()() ()()ttREFFFs tcREFFFs tc (752) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 經(jīng)過波束形成網(wǎng)絡(luò),得到E1,E2的和差信號(hào)E,E:21200212002( ()()()

40、2()()()ttREEEFFs tcREEEFFs tc (753) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖717 單平面振幅和差單脈沖雷達(dá)組成 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖718 天線波束與波束的形成(a)單平面上的兩波束方向圖；(b)和波束方向圖；(c)差波束方向圖第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 E,E分別經(jīng)混頻、中放(包括AGC控制),相位檢波后的輸出信號(hào)se(t)為220020()()( )()eK FFs tF(754) 仍然采用(741)式天線方向圖的近似: 004()( )()eKFs tF(755) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 誤差信號(hào)經(jīng)過積分、

41、放大,驅(qū)動(dòng)天線向誤差角減小的方向運(yùn)動(dòng),直到將天線的等信號(hào)方向?qū)?zhǔn)目標(biāo)。 典型的單平面相位和差單脈沖雷達(dá)組成和工作原理如圖719所示。天線1、2具有相同的振幅方向圖F(),天線間距為d,為目標(biāo)回波方向與天線間法線方向的張角,兩天線收到的目標(biāo)回波信號(hào)分別為212222( )(1)()sin2( )(1)()jjtjtRdEFees tcREFes tc(756) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖719 單平面相位和差單脈沖雷達(dá)的組 成與工作原理 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 經(jīng)過波束形成網(wǎng)絡(luò),得到E1,E2的和差信號(hào)E,E:22222( )(1)()2( )(1)()jtjtREF

42、es tcREFes tc(757) E,E分別經(jīng)混頻、中放(包括AGC控制),相位檢波后的輸出信號(hào)se(t)為2( )2sin(sin )241,sin1,( )eeds tKdds tK由于 (758) (759) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 7.3.2 對(duì)圓錐掃描角度跟蹤系統(tǒng)的干擾 1.倒相干擾與倒相方波干擾 由于暴露式圓錐掃描角度跟蹤系統(tǒng)的誤差信號(hào)包絡(luò)也表現(xiàn)在其發(fā)射信號(hào)中,比較容易被雷達(dá)偵察機(jī)檢測(cè)和識(shí)別出來,所以對(duì)暴露式圓錐掃描角度跟蹤系統(tǒng)的主要干擾樣式是采用倒相干擾與倒相方波干擾。倒相干擾的干擾機(jī)組成如圖720所示。暴露式圓錐掃描雷達(dá)的發(fā)射信號(hào)經(jīng)干擾機(jī)的接收天線送至定向耦合

43、器。定向耦合器的主路輸出送給功放,副路輸出經(jīng)包絡(luò)檢波、視放、峰值檢波、低頻放大,輸出誤差包絡(luò)信號(hào),將誤差包絡(luò)信號(hào)倒相,形成倒相正弦波信號(hào)經(jīng)過功率驅(qū)動(dòng),用作末級(jí)功放的振幅調(diào)制。功放輸出的射頻信號(hào)經(jīng)干擾機(jī)的發(fā)射天線輻射到空間。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖720 倒相方波干擾機(jī)的組成和工作原理 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 通常將倒相干擾的干擾機(jī)配置在目標(biāo)上,雷達(dá)發(fā)射信號(hào)st(t)仍可用(738)式表示,干擾發(fā)射信號(hào)為( )(1cos() ()jjjSjtRUtumts tc(760) 進(jìn)入雷達(dá)接收機(jī)的干擾信號(hào)Uj(t)也將受到雷達(dá)接收天線圓錐掃描的包絡(luò)調(diào)制:0( )(1cos(

44、) (cos() ()jjjSjStRUtumtFts tc(761) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 Uj(t)將與(739)式的目標(biāo)回波信號(hào)一起經(jīng)過混頻、中放(包括AGC控制)、脈沖包絡(luò)檢波和峰值檢波,在忽略其中非線性交調(diào)的條件下,輸出信號(hào)se(t)近似為002020( )(1cos() (cos()()(cos()()jejSjSSSus tmtFtFuFtF(762) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 仍將天線方向圖采用冪級(jí)數(shù)近似,且設(shè)SS,se(t)通過選頻放大,其輸出信號(hào)se(t)為 se(t)=uj(mjcos(St+j) +cos( St+)+2uScos(St+)

45、(763)第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 經(jīng)相位檢波后輸出的方位和高低角誤差信號(hào)分別為U=Kd(ujmjcos(S-S)t+j)+(uj+2uS)cos)U=Kd(ujmjsin(S-S)t+j)+(uj+2uS)sin) (764) 圓錐掃描雷達(dá)天線穩(wěn)定跟蹤時(shí)的指向應(yīng)達(dá)到兩維角誤差信號(hào)為0,由此解得:第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 cos()2cossin()2sinjSSjjSSjjSJmtSJSJmtSJSuJSu第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 實(shí)際干擾機(jī)中經(jīng)常用倒相方波代替倒相正弦波,稱為倒相方波干擾雷達(dá)天線波束寬度與波束張角之比,以及倒相方波干擾時(shí)的主要參數(shù)關(guān)系為0

46、0.540.5,1.27SSjjm (766) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 由此可以解得倒相方波干擾造成暴露式圓錐掃描雷達(dá)的相對(duì)角度偏差:0.51.271.42JSJS(767) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 2.隨機(jī)方波干擾 對(duì)于圓錐掃描角跟蹤雷達(dá),倒相方波干擾是一種行之有效的干擾方法,但其需要檢測(cè)雷達(dá)天線當(dāng)前的波束掃描位置信息。對(duì)于暴露式圓錐掃描雷達(dá),該信息來源于雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的圓錐掃描調(diào)制,而當(dāng)雷達(dá)采用隱蔽圓錐掃描方式工作時(shí),由于干擾機(jī)無法確定其當(dāng)前的錐掃頻率S和相位,只能對(duì)該雷達(dá)可能使用的錐掃角頻率范圍Smin,Smax實(shí)施隨機(jī)方波調(diào)幅干擾,其中方波的角基頻范圍與Smi

47、n,Smax一致。 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 根據(jù)上述圓錐掃描雷達(dá)角度跟蹤的原理,其錐掃調(diào)制信號(hào)的選頻放大器通帶B一般只有幾弧度。只有當(dāng)方波基頻S與錐掃頻率非常接近時(shí),干擾信號(hào)才能通過選頻放大器,因此,當(dāng)干擾方波信號(hào)的角基頻在Smin,Smax內(nèi)均勻分布時(shí),隨機(jī)方波干擾相當(dāng)于是對(duì)錐掃頻率范圍的阻塞干擾,落入雷達(dá)角度跟蹤系統(tǒng)帶內(nèi)的有效干擾功率和干信比J/S將下降K倍:m axm inSSBK(768) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 此外,由于SS,將使天線波束的指向受到頻差的調(diào)制而不穩(wěn)定:cos()( )1cossin()1sinjSSjjSSjJmtStJSJmtSJS(7

48、69) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 (t)的分布區(qū)間為0,max,其中 max1.270.51.41JSJS(770) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 3.掃頻方波干擾 使干擾調(diào)制方波的角基頻以速度a周期性地從Smin到Smax逐漸變化,稱為掃頻方波干擾。掃頻周期T為maxminSSTa(771) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 由于在每個(gè)周期T內(nèi)都將形成一次近似為倒相方波干擾的條件,從而使雷達(dá)的角度跟蹤出現(xiàn)周期性的不穩(wěn),其最大偏差max仍可按(767)式計(jì)算,掃頻周期T時(shí)間內(nèi)造成雷達(dá)跟蹤嚴(yán)重不穩(wěn)定的時(shí)間tj為maxmin,jjSStBBta T(772) 掃頻速度a的選

49、擇依據(jù)主要是根據(jù)隱蔽圓錐掃描雷達(dá)角度跟蹤系統(tǒng)的帶寬B,掃頻干擾方波基頻掃過B帶寬的時(shí)間應(yīng)略大于角度跟蹤系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間ts(ts1/B),a2fd時(shí),可以無模糊地恢復(fù)連續(xù)的正交多普勒頻率信號(hào)IL(t),QL(t)如圖732所示。 IL(t)Acos(2fdt) QL(t)Asin(2fdt) (7109) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖732 正交相干脈沖列和正交多普勒頻率信號(hào)第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 此后的速度跟蹤電路與連續(xù)波時(shí)的情形完全相同,但一般的模擬信號(hào)處理往往只需要其中的一路信號(hào)IL(t)或QL(t)。隨著現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理理論與技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于相干檢波后I(t),

50、Q(t)信號(hào)的檢測(cè)和跟蹤主要采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),首先經(jīng)A/D變換將其數(shù)字化:(2/ , )cos(2)( )()(2/ , )sin(2)( )()rdrrdrKrect tnTR cf nTI nINTuKrect tnTR cf nTQ nINTu(7110) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 u為單位量化電壓。然后對(duì)復(fù)序列I(n),Q(n)進(jìn)行FFT的譜分析、檢測(cè)和跟蹤。數(shù)字處理方法等效于采用了一組并行的窄帶濾波器覆蓋整個(gè)需要檢測(cè)的多普勒頻率范圍,如圖733所示,其中N為在同一空間可獲得的相干脈沖數(shù)(脈沖積累數(shù)),Fr為雷達(dá)的脈沖重復(fù)頻率(Fr=1/Tr),頻率分辨力f(也是窄帶濾

51、波器的等效帶寬)為rFfN(7111) 因此,數(shù)字處理不僅提高了速度檢測(cè)、跟蹤的精度,而且便于實(shí)現(xiàn)對(duì)同一空間中多目標(biāo)的識(shí)別和分辨以及對(duì)多目標(biāo)的同時(shí)檢測(cè)和跟蹤。 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖733 數(shù)字信號(hào)處理的多普勒濾波器 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 7.4.2 對(duì)測(cè)速跟蹤系統(tǒng)的干擾 對(duì)測(cè)速跟蹤系統(tǒng)的干擾的目的是給雷達(dá)造成一個(gè)虛假或錯(cuò)誤的速度信息。主要的干擾樣式為:速度波門拖引干擾、假多普勒頻率干擾、多普勒頻率閃爍干擾和距離速度同步干擾。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 1.速度波門拖引干擾 速度波門拖引干擾的基本原理是:首先轉(zhuǎn)發(fā)與目標(biāo)回波具有相同多普勒頻率fd的干擾

52、信號(hào),且干擾信號(hào)的能量大于目標(biāo)回波,使雷達(dá)的速度跟蹤電路能夠捕獲目標(biāo)與干擾的多普勒頻率fd。AGC電路按照干擾信號(hào)的能量控制雷達(dá)接收機(jī)的增益,此段時(shí)間稱為停拖期,時(shí)間長(zhǎng)度約為0.52s(略大于速度跟蹤電路的捕獲時(shí)間);然后使干擾信號(hào)的多普勒頻率fdj逐漸與目標(biāo)回波的多普勒頻率fd分離,分離的速度vf(Hz/s)不大于雷達(dá)可跟蹤目標(biāo)的最大加速度a,即2fa(7112) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 由于干擾能量大于目標(biāo)回波,將使雷達(dá)的速度跟蹤電路跟蹤在干擾的多普勒頻率fdj上,造成速度信息的錯(cuò)誤。此段時(shí)間稱為拖引期,時(shí)間長(zhǎng)度(t2t1)按照fdj與fd的最大頻差fmax計(jì)算:max21f

53、ftt(7113) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 當(dāng)fdj與fd的頻差f=fdj-fd達(dá)到fmax后,關(guān)閉干擾機(jī)。由于被跟蹤的信號(hào)突然消失,且消失的時(shí)間(也是干擾機(jī)關(guān)閉的時(shí)間)大于速度跟蹤電路的等待時(shí)間和AGC電路的恢復(fù)時(shí)間(約為0.52s),速度跟蹤電路將重新轉(zhuǎn)入搜索狀態(tài)。在速度波門拖引干擾中,干擾信號(hào)多普勒頻率fdj的變化過程如下：1( )()ddjdffftftt干擾機(jī)關(guān)閉 0tt1 t1tt2 t2tj (7114)第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 vf的正負(fù)取決于拖引的方向(也是假速度目標(biāo)加速度的方向)。對(duì)連續(xù)波測(cè)速跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行速度波門拖引干擾的干擾機(jī)組成如圖734所示。

54、接收天線A收到的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)經(jīng)定向耦合器分別送給載頻移頻電路和雷達(dá)信號(hào)檢測(cè)電路,其中雷達(dá)信號(hào)檢測(cè)電路的作用是檢測(cè)和識(shí)別連續(xù)波雷達(dá)的信號(hào),判斷其威脅等級(jí),并作出對(duì)該雷達(dá)的干擾決策,將決策傳送到干擾控制器。干擾控制器按照干擾決策制定干擾樣式和干擾參數(shù),并給載頻移頻電路提供實(shí)時(shí)控制信號(hào)。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 載頻移頻電路根據(jù)實(shí)時(shí)控制信號(hào)完成對(duì)輸入射頻信號(hào)的頻移調(diào)制,并將經(jīng)過頻移調(diào)制后的信號(hào)輸出給末級(jí)功放,通過干擾天線B將大功率的干擾信號(hào)輻射到雷達(dá)接收天線。載頻移頻電路的組成和工作原理可參見第8章。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖734 速度波門拖引干擾的干擾機(jī)組成 和拖引時(shí)序

55、 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 2.假多普勒頻率干擾 假多普勒頻率干擾的基本原理是:根據(jù)接收到的雷達(dá)信號(hào),同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)與目標(biāo)回波多普勒頻率fd不同的若干個(gè)干擾信號(hào)fdji|fdjifdni=1頻移,使雷達(dá)的速度跟蹤電路可同時(shí)檢測(cè)到多個(gè)多普勒頻率fdjini=1(若干擾信號(hào)遠(yuǎn)大于目標(biāo)回波,由于AGC響應(yīng)大信號(hào),將使雷達(dá)難以檢測(cè)fd),并且造成其檢測(cè)跟蹤的錯(cuò)誤。假多普勒頻率干擾的干擾機(jī)組成如圖735所示,與速度波門拖引干擾時(shí)的主要差別是需要有n路載頻移頻器同時(shí)工作,以便同時(shí)產(chǎn)生多路不同移頻值的干擾信號(hào)。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 圖735 多路假多普勒頻率干擾的干擾機(jī)組成 第第7 7

56、章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 3.多普勒頻率閃爍干擾 多普勒頻率閃爍干擾的基本原理是在雷達(dá)速度跟蹤電路的跟蹤帶寬f內(nèi),以T為周期,交替產(chǎn)生fdj1、fdj2兩個(gè)不同頻移的干擾信號(hào),造成雷達(dá)速度跟蹤波門在兩個(gè)干擾頻率之間擺動(dòng),始終不能正確、穩(wěn)定地捕獲目標(biāo)速度。由于速度跟蹤系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間約為其跟蹤帶寬f的倒數(shù),所以交替周期T選為12Tf(7115) 多普勒頻率閃爍干擾的干擾機(jī)組成同速度波門拖引干擾,其中由干擾控制電路送給載頻移頻器的調(diào)制信號(hào)是分時(shí)交替的。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 4.距離速度同步干擾 目標(biāo)的徑向速度vr是距離R對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù),也是多普勒頻移的函數(shù):2drRft(7116)

57、第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 對(duì)于只有距離R或速度vr檢測(cè)、跟蹤能力的雷達(dá),單獨(dú)采用上述對(duì)其距離或速度跟蹤系統(tǒng)的欺騙干擾樣式是可以奏效的。但是,對(duì)于具有距離速度兩維信息同時(shí)檢測(cè)、跟蹤能力的雷達(dá),只在其某一維信息進(jìn)行欺騙或者對(duì)其兩維信息欺騙的參數(shù)不一致時(shí),就很可能被雷達(dá)識(shí)別出假目標(biāo),從而達(dá)不到預(yù)定的干擾效果。第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 距離速度同步干擾主要用于干擾具有距離速度兩維信息同時(shí)檢測(cè)、跟蹤能力的雷達(dá)(如脈沖多普勒雷達(dá)),在進(jìn)行距離波門拖引干擾的同時(shí),進(jìn)行速度波門欺騙干擾,在勻速拖距和加速拖距時(shí)的距離時(shí)延trj(t)和多普勒頻移fdj(t)的調(diào)制函數(shù)分別如(7117)、(7118)式:100( )(),( )2 /rjdjttttft 干擾關(guān)閉 干擾關(guān)閉 0tt1t1tt2t2tTj (7117) 第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 對(duì)于距離波門后拖時(shí)的移頻為負(fù)方向,勻速拖距時(shí)為固定移頻,加速拖距時(shí)為線性移頻。距離速度同步干擾的技術(shù)產(chǎn)生器組成如圖736,其中圖(a)采用的是遲延轉(zhuǎn)發(fā)方式,圖(b)采用的是相干儲(chǔ)頻方式。 2100( )() ,( )2 /rjdjttttft 干擾關(guān)閉 干擾關(guān)閉 0tt1t1tt2t2tTj (7118)第第7 7章章 欺騙性干擾欺騙性干擾 在遲延轉(zhuǎn)發(fā)方式的干擾技術(shù)產(chǎn)生器中,輸入的射頻信號(hào)首先經(jīng)過數(shù)字可編程遲延線,產(chǎn)生所需