基于正弦調(diào)頻方式的抗同頻干擾措施分析

在航天測控過程中，為保證各個時間段測控設(shè)備數(shù)量冗余，會存在同一時間內(nèi)多臺雷達跟蹤同一目標，當多臺雷達同頻工作，并且共用同一套應答機時，它們之間就有可能會發(fā)生同頻干擾現(xiàn)象，從而一定幾率導致跟蹤目標丟失和測量數(shù)據(jù)誤差增大。

在跟蹤測量過程中，多臺雷達同時跟蹤同一個目標時，會出現(xiàn)多臺雷達觸發(fā)信號幾乎同時到達應答機的情況。而應答機不能同時響應多個觸發(fā)信號，原因是箭上應答機存在一個封閉期，在這個封閉期內(nèi)應答機不會響應別的觸發(fā)信號。這段封閉期的時間是大約為25us，從應答機接收到一個信號開始直到休止時間結(jié)束。

由于各臺雷達發(fā)射基準不同，并且火箭位置與雷達之間距離不斷變化，那么在某一時刻有可能會有兩個或多個信號到達同一臺雷達。正常跟蹤情況下，信號處理器采用重心法檢測波門中心測量距離值，當波門內(nèi)將出現(xiàn)多個信號時，影響信號處理器檢測結(jié)果，造成測量數(shù)據(jù)與實際距離形成較大偏差。

1現(xiàn)有抗同頻干擾機制及缺陷

現(xiàn)階段單脈沖雷達主要采取在波門前方增加衛(wèi)門檢測區(qū)來進行抗同頻干擾。在衛(wèi)門區(qū)內(nèi)，當信號處理器檢測到有信號時，無論是本站還是其他站信號都將觸發(fā)手動移相操作，前移本站的發(fā)射基準，使兩個信號之間的時間差大于應答機的封閉時間。如圖1所示，B信號先于A信號到達應答機導致A被屏蔽，此時A雷達在衛(wèi)門區(qū)內(nèi)檢測到B信號，之后啟動一次手動移相，通過調(diào)整脈沖基準，改變本站信號到達應答機的時間，恢復本站回波信號。當移相動作結(jié)束后，雷達恢復正常工作時序。

由于雷達跟蹤過程中存在反射信號，所以在衛(wèi)門檢測區(qū)內(nèi)扣除一些區(qū)域不進行檢測，這些區(qū)域就是衛(wèi)門盲區(qū)。因為衛(wèi)門盲區(qū)的存在，就有可能造成有信號處于衛(wèi)門盲區(qū)內(nèi)，雷達不觸發(fā)手動移相，從而本站信號應答信號被屏蔽和干擾。

通過對衛(wèi)門機制的分析，可以發(fā)現(xiàn)雷達易受同頻干擾的根本原因是由于雷達不能正確區(qū)分接收到的信號是本站的還是他站的，因此就造成一旦在雷達衛(wèi)門區(qū)域內(nèi)有信號就會觸發(fā)移相動作，一些不必要的移相就導致了屏蔽他站信號或測量數(shù)據(jù)誤差增大。

針對這種情況，為了雷達信號處理器能夠正確識別本站信號，可以使用正弦調(diào)制信號對發(fā)射信號進行頻率調(diào)制，當各臺同頻雷達采用的調(diào)制參數(shù)不同時，則發(fā)射信號具有各自的相參性，將可以形成具有各自雷達特點的發(fā)射信號。

2.1基本思路

現(xiàn)行單脈沖雷達多采用全相參超外差體制，由頻率綜合器生成連續(xù)的正弦波信號，經(jīng)過波形產(chǎn)生組件脈沖調(diào)制后再進行兩次上變頻產(chǎn)生發(fā)射波形。在波形產(chǎn)生組件調(diào)制之前進行正弦頻率調(diào)制，使形成的信號具備自身的相參性，那么經(jīng)過兩次上變頻后各雷達發(fā)

不變，調(diào)制信號頻率僅受調(diào)制參數(shù)和調(diào)制信號頻率影響。

經(jīng)過如圖4的解調(diào)過程后得到解調(diào)信號m（t），如圖6。

由仿真結(jié)果得出，通過以上解調(diào)方式可以較好的從已調(diào)頻信號中恢復出信號。

4結(jié)束語

本文針對航天測控過程中，多臺同頻雷達信號互相干擾導致目標丟失的現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)有抗同頻干擾的機制和缺陷，發(fā)現(xiàn)可以通過正弦調(diào)頻方式改變發(fā)射信號相參性，采取不同的頻率調(diào)制參數(shù)，使其具有各自不同的特點。之后，接收應答機轉(zhuǎn)發(fā)的下行信號，通過解調(diào)得到調(diào)制信號，再根據(jù)調(diào)制信號的異同來決定是否觸發(fā)衛(wèi)門移相動作。從抗干擾產(chǎn)生機理和雷達工作基本原理上分析，本方法具有技術(shù)和理論可行性，從而為克服同頻干擾對跟蹤測量的影響提供了新的解決方法。