《雷達極化抗干擾技術(shù)》是雷達極化抗干擾技術(shù)的一本專著,是作者多年來研究成果和工作經(jīng)驗的總結(jié)!独走_極化抗干擾技術(shù)》系統(tǒng)地論述了雷達極化抗干擾的基本原理和方法,并介紹了這一研究領(lǐng)域的最新研究工作與成果。
《雷達極化抗干擾技術(shù)》以介紹雷達極化抗干擾的基本原理和方法為主線,著重介紹了雷達極化測量、壓制干擾極化抑制、欺騙干擾的極化鑒別等相關(guān)方面的最新研究進展!独走_極化抗干擾技術(shù)》共分6章:第1章簡要歸納、評述了雷達干擾與抗干擾的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,論述了雷達極化抗干擾的相關(guān)理論、應(yīng)用成果以及亟需解決的前沿問題;第2章介紹了雷達極化學的基礎(chǔ)理論,從物理層面揭示了雷達目標信號、干擾信號的極化本質(zhì)特征;第3章介紹了雷達極化測量方法;第4章著重討論了極化抗噪聲壓制干擾的相關(guān)問題:第5章介紹了利用極化信息鑒別有源假目標的研究成果;第6章討論了極化抗有源角度欺騙干擾的相關(guān)問題。
《雷達極化抗干擾技術(shù)》內(nèi)容以戰(zhàn)場電磁環(huán)境為背景,充分考慮了工程應(yīng)用中涉及的重要影響因素,其方法和結(jié)論對于雷達系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計、提高雷達抗干擾和目標識別能力等科學研究和工程應(yīng)用具有指導(dǎo)意義,可供從事雷達電子戰(zhàn)領(lǐng)域的科研人員閱讀,也可作為相關(guān)學科研究生的教材和學習參考書。
作者近年來結(jié)合國家自然科學基金重點項目和青年基金項目以及“十一五”國防預(yù)研等項目的工作,在雷達極化測量、壓制干擾極化抑制、欺騙干擾的極化識別和抑制等方面取得了一批富有學術(shù)意義和工程應(yīng)用的研究成果,以此為主要基礎(chǔ),撰寫了《雷達極化抗干擾技術(shù)》,對雷達極化抗干擾技術(shù)進行了深入探討,供相關(guān)領(lǐng)域科技工作者閱讀參考。《雷達極化抗干擾技術(shù)》系統(tǒng)地論述了雷達極化抗干擾的基本原理和方法,并介紹了這一研究領(lǐng)域的最新研究工作與成果。
隨著現(xiàn)代電子戰(zhàn)的迅猛發(fā)展以及戰(zhàn)場電磁環(huán)境的日趨復(fù)雜和惡劣,最大限度地挖掘和利用雷達傳感系統(tǒng)所獲得的電磁信息,提高雷達抗干擾能力和生存能力,進而適應(yīng)復(fù)雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境,已經(jīng)成為雷達信息處理技術(shù)領(lǐng)域所面臨的基礎(chǔ)課題和緊迫任務(wù)。
極化反映了電磁波的矢量特性,雷達對電磁波極化信息的提取和利用,可以有效地提高其抗干擾、目標檢測和目標識別的能力。隨著人們對極化信息認識、開發(fā)和利用的不斷深入,雷達極化問題的研究引起了美、俄、英、法、意、日等發(fā)達國家相關(guān)專家的高度關(guān)注和濃厚的研究興趣,積累了一批基礎(chǔ)性研究成果并逐漸邁入實用階段,在電磁波極化表征、極化SAR成像、增強目標檢測和識別能力等方面取得了一批極富學術(shù)價值的研究成果,已廣泛應(yīng)用于機載/星載合成孔徑雷達、地基防御雷達以及氣象雷達等多種體制雷達系統(tǒng)中。但是,極化信息在雷達抗干擾領(lǐng)域的應(yīng)用則發(fā)展緩慢,目前仍然是采用一些簡單的極化抗干擾方法,如采用極化捷變來實現(xiàn)抗干擾等,對極化信息的挖掘和利用相對不夠充分,難以應(yīng)對越來越智能化、靈巧化的先進雷達干擾。
作者近年來結(jié)合國家自然科學基金重點項目和青年基金項目以及“十一五”國防預(yù)研等項目的工作,在雷達極化測量、壓制干擾極化抑制、欺騙干擾的極化識別和抑制等方面取得了一批富有學術(shù)意義和工程應(yīng)用的研究成果,以此為主要基礎(chǔ),撰寫了本書,對雷達極化抗干擾技術(shù)進行了深入探討,供相關(guān)領(lǐng)域科技工作者閱讀參考。
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 雷達對抗技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 雷達干擾技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 雷達抗干擾技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 雷達極化抗干擾技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 雷達極化學的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
1.3.2 雷達極化測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
1.3.3 極化抗壓制干擾的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
1.3.4 極化抗欺騙干擾的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
第2章 雷達極化基礎(chǔ)理論
2.1 引言
2.2 電磁波的極化及其表征
2.2.1 完全極化電磁波及其表征
2.2.2 部分極化電磁波及其表征
2.2.3 瞬態(tài)極化電磁波及其表征
2.2.4 隨機極化電磁波及其表征
2.2.5 電磁波極化表征方法的相互關(guān)系
2.3 天線的極化特性及其表征
2.3.1 天線極化特性的表征
2.3.2 基于測量數(shù)據(jù)的雷達天線極化特性分析
2.4 雷達目標的極化特性及其表征
2.4.1 經(jīng)典表征方法
2.4.2 瞬態(tài)極化表征方法
2.4.3 典型雷達目標的極化特性分析
2.5 小結(jié)
第3章 雷達極化測量方法
3.1 引言
3.2 分時極化體制測量方法
3.3 同時極化體制測量方法
3.3.1 同時極化體制測量原理
3.3.2 復(fù)合編碼同時極化體制測量方法
3.4 基于輔助天線的雷達目標極化散射矩陣的估計方法
3.4.1 主輔天線的接收信號模型
3.4.2 極化散射矩陣的估計算法
3.4.3 基于暗室測量數(shù)據(jù)的仿真分析
3.5 小結(jié)
第4章 噪聲壓制式干擾的極化抑制
4.1 引言
4.2 單極化雷達抗噪聲壓制干擾
4.2.1 噪聲壓制式干擾的分類與特點
4.2.2 單極化干擾的極化損耗
4.2.3 隨機極化干擾的極化損耗
4.2.4 典型場景極化損耗的建模仿真與結(jié)果分析
4.3 全極化雷達抗噪聲壓制干擾
4.3.1 極化狀態(tài)參數(shù)的估計
4.3.2 典型極化濾波器
4.3.3自適應(yīng)極化迭代濾波及其性能分析
4.3.4 干擾背景下的目標極化增強
4.3.5 基于輔助天線的自衛(wèi)壓制干擾的極化對消方法
4.4 極化對抗性能的評估指標和評估方法
4.4.1 壓制干擾的典型評估指標
4.4.2 極化對抗性能的評估指標
4.4.3 壓制式干擾效果的評估方法
4.5 小結(jié)
第5章 欺騙式假目標干擾的極化鑒別
5.1 引言
5.2 有源多假目標的極化鑒別
5.2.1 有源欺騙式干擾的分類與特點
5.2.2 極化雷達的接收信號模型
5.2.3 有源假目標極化識別方案的設(shè)計
5.2.4.真假目標極化識別的性能分析
5.3 轉(zhuǎn)發(fā)式假目標干擾的極化鑒別
5.3.1 固定極化假目標的鑒別
5.3.2 極化調(diào)制假目標的鑒別
5.4 拖引欺騙干擾的極化鑒別
5.4.1 雷達距離拖引欺騙干擾的原理
5.4.2 距離拖引干擾的極化識別與抑制
5.4.3 計算機仿真與結(jié)果分析
5.5 基于輔助天線的有源假目標的極化鑒別
5.5.1 主輔天線的接收信號模型
5.5.2 有源假目標欺騙干擾的極化鑒別
5.5.3 極化鑒別的性能分析
5.6 有源假目標干擾效果的評估指標和方法
5.6.1 有源假目標干擾效果的影響因素
5.6.2 有源假目標干擾效果的評估指標體系
5.6.3 有源假目標干擾效果的評估方法
5.7 小結(jié)
第6章 角度欺騙干擾的極化抑制
6.1 引言
6.2 交叉極化角度欺騙干擾的極化識別與抑制
6.2.1 交叉極化角度欺騙干擾的建模
6.2.2 極化雷達的角度測量算法
6.2.3 交叉極化角度欺騙干擾的識別與抑制
6.3 低空鏡像角閃爍“干擾”的極化抑制
6.3.1 擴展目標的角閃爍及其抑制
6.3.2 低空遠距離區(qū)角閃爍模型
6.3.3 目標、鏡像回波參數(shù)
6.3.4 兩點源角閃爍極化抑制原理
6.3.5 極化分集的設(shè)計
6.3.6 仿真實驗與結(jié)果分析
6.4 小結(jié)
附錄1
附錄2
附錄3
參考文獻
在氣象雷達領(lǐng)域,采用功分器和移相器實現(xiàn)正交極化同時發(fā)射、同時接收的新型氣象雷達在近年來成為發(fā)展熱點,這種同時發(fā)射方式首先由Sachidananda和Zmic于1985年提出,在當時的主要目的是提高掃描速度,而實際上,這種方式相對于以往極化氣象雷達所采用的分時體制還具有其他優(yōu)點,如省去了價格較貴的鐵氧體大功率開關(guān),減少了測量脈沖之間的去相關(guān)性,消除了多普勒頻率對相位測量的影響等。目前,美國Ohio州理工大學CSU-CHILL氣象雷達、3cmNewMexicoTech(NMT)氣象雷達均已修改或設(shè)計成水平、垂直極化同時發(fā)射方式。
然而,這種正交極化同時發(fā)射的方式并不能實現(xiàn)目標對兩入射正交極化去極化效應(yīng)的分離,因而測不到目標的極化散射矩陣。為此,Giuli等人于1990年提出了同時極化測量體制的概念,同時極化體制只發(fā)射一個脈沖,該脈沖由兩個(或多個)編碼波形相干疊加得到,每個波形對應(yīng)一種發(fā)射極化。這些編碼波形之間相互正交,因此在接收處理中,利用“碼分多址”的方法可以分離出不同發(fā)射極化對應(yīng)的回波,經(jīng)進一步處理后就可以獲取完整的目標極化信息,即獲得目標的極化散射矩陣。
Giuli提出的這種同時極化測量體制在測量目標散射矩陣時,采用了兩組m序列分別對應(yīng)兩正交發(fā)射極化,由于兩發(fā)射極化的回波受到的多普勒調(diào)制完全相同,因而列元素之間不存在相位差,也由于在一個脈沖時間內(nèi)即完成了測量,減少了目標去相關(guān)效應(yīng)的影響。
然而,隨著極化信號處理理論的發(fā)展,特別是極化抗干擾技術(shù)的需要,發(fā)射極化捷變的數(shù)目要求更大,且要求極化測量能夠解決多目標相互影響等問題,面對這些新情況,傳統(tǒng)的同時極化測量體制已不能夠滿足要求,表現(xiàn)在:
(1)編碼序列之間不能完全正交,各編碼通道之間存在著一定的耦合,各發(fā)射極化回波的測量之間也就存在一定的耦合。