徐樂濤 馮德軍 王雪松
(國(guó)防科技大學(xué) 電子信息系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)沙 410073)
?
基于間歇采樣的合成孔徑雷達(dá)目標(biāo)有源隱身方法
徐樂濤馮德軍王雪松
(國(guó)防科技大學(xué) 電子信息系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)沙 410073)
摘要基于間歇采樣,從理論上提出了一種新型合成孔徑雷達(dá)目標(biāo)有源隱身方法.對(duì)有源對(duì)消信號(hào)作間歇采樣處理,間歇采樣后的對(duì)消信號(hào)不僅可以對(duì)消真實(shí)目標(biāo)回波信號(hào),還可以在合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Apertare Radar, SAR)圖像上形成二維多假目標(biāo).文中給出了合成孔徑雷達(dá)目標(biāo)有源隱身的基本原理,從理論上推導(dǎo)了基于間歇采樣的有源隱身方法.在此基礎(chǔ)上,研究了對(duì)消信號(hào)參數(shù)誤差以及間歇采樣關(guān)鍵參數(shù)對(duì)有源對(duì)消和假目標(biāo)生成的影響,給出了影響有源對(duì)消和二維假目標(biāo)分布的關(guān)鍵因素,最后進(jìn)行了仿真驗(yàn)證.
關(guān)鍵詞間歇采樣;合成孔徑雷達(dá);有源對(duì)消;二維假目標(biāo)
DOI10.13443/j.cjors.2015040201
Active cancellation method against synthetic aperture radar based on intermittent sampling
XU LetaoFENG DejunWANG Xuesong
(StateKeyLaboratoryofComplexElectromagneticEnvironmentEffectsonElectronicsandInformationSystem,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China)
Abstract A novel active cancellation method against synthetic aperture radar (SAR) is proposed theoretically based on the intermittent sampling. The cancellation signal is intermittent sampled to form the desired jamming signal. The jamming signal can both cancel the real target echo and form verisimilar false targets on SAR image simultaneously. First, the basic principles of SAR target active cancellation are introduced. Then, the active cancellation method based on intermittent sampling is theoretically derived. On this basis, the effects of the parameter error and key intermittent-sampling parameters on active cancellation and false-targets generation are studied. The key factors affecting the active cancellation and the distribution of two-dimensional false targets are also given. Simulation results verify the effectiveness of the proposed method.
Keywordsintermittent sampling; synthetic aperture radar; active cancellation; two-dimensional false targets
引言
合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar, SAR)
具有對(duì)地面目標(biāo)全天時(shí)、全天候的高分辨成像能力[1-2],對(duì)地面目標(biāo)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力構(gòu)成了極大的威脅.如何有效削弱乃至破壞SAR成像能力從而保護(hù)地面目標(biāo),逐漸成為近年來SAR電子對(duì)抗領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題[3-5].
根據(jù)SAR目標(biāo)被保護(hù)的方式,可以將目前SAR電子對(duì)抗的方法分為兩類:一類是從破壞SAR對(duì)目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)檢測(cè)角度入手,通過干擾機(jī)發(fā)射類噪聲信號(hào)[6]或散射波干擾信號(hào)[7-8],使得目標(biāo)圖像隱藏在噪聲圖像或強(qiáng)散射地貌背景中,從而避免目標(biāo)直接暴露在SAR圖像上;另一類則是從破壞SAR對(duì)真假目標(biāo)的識(shí)別角度入手,通過干擾機(jī)發(fā)射與真實(shí)目標(biāo)回波高度相似的虛假目標(biāo)回波[9],在真實(shí)目標(biāo)圖像周圍形成單個(gè)或多個(gè)虛假目標(biāo)圖像,使SAR無法單從圖像特征上區(qū)分真假目標(biāo).雖然上述兩類方法均能有效干擾SAR系統(tǒng)從而保護(hù)真實(shí)目標(biāo),但如何將兩類方法有效結(jié)合,同步實(shí)現(xiàn)SAR圖像上真實(shí)目標(biāo)消隱和虛假目標(biāo)產(chǎn)生的“隱真示假”能力,目前還未見研究.
雷達(dá)目標(biāo)有源隱身技術(shù)通過發(fā)射一個(gè)與真實(shí)目標(biāo)回波具有相同頻率、幅度、時(shí)延和相反相位的對(duì)消信號(hào),使雷達(dá)收到的真實(shí)目標(biāo)回波信號(hào)和對(duì)消信號(hào)在達(dá)到雷達(dá)接收天線之前實(shí)現(xiàn)有源對(duì)消,從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)隱身[10-12].該技術(shù)在20世紀(jì)中期即被提出,但受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平,該技術(shù)提出后即被擱置.近年來,隨著微電子、高性能計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展,雷達(dá)信號(hào)相位幅度控制技術(shù)越發(fā)精確,有源隱身技術(shù)又逐漸受到重視.梁百川[10]、洪光啟[11]和Ufimtsev[12]分別指出了有源對(duì)消的基本原理和技術(shù)難點(diǎn),楊小鵬[13]通過電磁計(jì)算分析了有源隱身被保護(hù)目標(biāo)的雷達(dá)散射截面(Radar-Cross Section,RCS)和隱身效果,王玉軍等[14]提出了一種線性調(diào)頻(Linear Frequency Modulation,LFM)雷達(dá)回波對(duì)消干擾算法,曲長(zhǎng)文、向迎春[15-17]提出了多種相干雷達(dá)目標(biāo)的對(duì)消干擾方法,Xu[18]對(duì)有源隱身對(duì)消系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析,Feng[19]提出了一種基于間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)的雷達(dá)回波脈內(nèi)對(duì)消方法,Eleftheriades[20]首次搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證了雷達(dá)有源隱身技術(shù)的可行性和有效性.
間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)[21]是一種基于收發(fā)分時(shí)的新型雷達(dá)相干欺騙干擾方法,通過對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)的調(diào)制轉(zhuǎn)發(fā),可以在真實(shí)目標(biāo)距離向上生成具有逼真特征的虛假目標(biāo)串.利用其對(duì)雷達(dá)信號(hào)間歇采樣的思想,本文提出了一種基于間歇采樣的SAR目標(biāo)有源隱身方法:在滿足一定的前提條件下,該方法產(chǎn)生的有源對(duì)消信號(hào)與真實(shí)目標(biāo)回波信號(hào)同時(shí)經(jīng)過SAR成像處理后,既能有效消隱真實(shí)目標(biāo),又能在SAR圖像上產(chǎn)生多個(gè)位置靈活可控的二維欺騙假目標(biāo).
1SAR目標(biāo)有源隱身方法
根據(jù)有源隱身的基本原理[19],為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)回波信號(hào)的有源對(duì)消,SAR干擾機(jī)應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)與SAR目標(biāo)回波信號(hào)幅度、頻率、延遲相等,而相位相反的對(duì)消信號(hào),該對(duì)消信號(hào)與真實(shí)目標(biāo)回波信號(hào)一齊被SAR接收從而使SAR接收到的真實(shí)目標(biāo)回波被有效對(duì)消掉,進(jìn)而無法經(jīng)過SAR成像處理獲得增益,最終實(shí)現(xiàn)真實(shí)目標(biāo)在SAR圖像上的低可見性. SAR目標(biāo)有源隱身方法的基本原理如圖1所示,對(duì)消信號(hào)的產(chǎn)生通常包括兩種方式:一是預(yù)先通過電磁計(jì)算、精確測(cè)量等方式獲得被保護(hù)目標(biāo)的全向散射特性并存儲(chǔ)在干擾機(jī)數(shù)據(jù)庫中,當(dāng)干擾機(jī)天線1截獲到SAR發(fā)射信號(hào)后,分析其信號(hào)參數(shù)及SAR與目標(biāo)的相對(duì)位置關(guān)系,然后根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的目標(biāo)散射信息產(chǎn)生相應(yīng)的對(duì)消信號(hào),最后由天線1發(fā)射回SAR;二是通過干擾機(jī)天線2實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)的SAR回波信號(hào),經(jīng)干擾機(jī)調(diào)制處理后,由天線1轉(zhuǎn)發(fā)至SAR處.實(shí)際應(yīng)用中為精確測(cè)量目標(biāo)入射信號(hào)與反射信號(hào),天線2可以由天線陣列構(gòu)成[20].
圖1 SAR目標(biāo)有源隱身方法示意圖
SAR通常采樣LFM信號(hào)作為發(fā)射信號(hào).脈寬為T,帶寬為B,調(diào)頻斜率為Kr的發(fā)射信號(hào)sT(tr)可以表示為[2]
(1)
SAR接收到的歸一化回波信號(hào)sR(t)可以表示為
(2)
式中: c為電磁波傳播速度; RST為SAR到目標(biāo)距離.
根據(jù)有源對(duì)消的要求,干擾機(jī)需要產(chǎn)生與真實(shí)目標(biāo)回波信號(hào)幅度、頻率、延遲相等,相位相反的對(duì)消信號(hào).因此,SAR接收到的對(duì)消信號(hào)sC(t)應(yīng)滿足以下條件
sC(tr)=-sR(tr).
(3)
但是,干擾機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的對(duì)消信號(hào)通常只能滿足頻率相等和相位相反的要求.由于干擾機(jī)與被保護(hù)目標(biāo)不在同一位置,當(dāng)干擾機(jī)天線1發(fā)射對(duì)消信號(hào)時(shí),還需要對(duì)發(fā)射時(shí)間和發(fā)射功率進(jìn)行嚴(yán)格的控制,才能保證對(duì)消信號(hào)的延遲和幅度滿足式(3)的要求.根據(jù)圖1所示,SAR到干擾機(jī)距離RSJ,干擾機(jī)到目標(biāo)距離RJT. 假設(shè)SAR發(fā)射信號(hào)在目標(biāo)處的入射功率為Pin,干擾機(jī)天線1發(fā)射功率為PJ1,增益為GJ1,則SAR天線處的對(duì)消信號(hào)功率
(4)
而目標(biāo)回波信號(hào)在SAR天線處功率為
(5)
式中,σ表示目標(biāo)散射強(qiáng)度.要滿足幅度相等的對(duì)消條件必須使得PSJ=PST,相應(yīng)地,干擾機(jī)發(fā)射功率應(yīng)滿足
(6)
RSJ和RST可以通過偵察系統(tǒng)估計(jì)SAR平臺(tái)位置獲得,σ包含在目標(biāo)的散射特性數(shù)據(jù)庫中,目標(biāo)處的入射信號(hào)強(qiáng)度Pin可以通過在目標(biāo)處增加一個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)[7].
另一方面,為保證對(duì)消信號(hào)與目標(biāo)回波信號(hào)延遲一致,干擾機(jī)可以通過SAR平臺(tái)、干擾機(jī)和目標(biāo)三者關(guān)系確定對(duì)消信號(hào)的發(fā)射時(shí)間.假設(shè)干擾機(jī)發(fā)射信號(hào)相對(duì)于天線1截獲到SAR信號(hào)的延遲為τJ,應(yīng)滿足
(7)
需要指出的是,當(dāng)RSJ>RST時(shí)發(fā)射信號(hào)總是落在真實(shí)目標(biāo)回波之后,此時(shí)干擾機(jī)需要估計(jì)的SAR信號(hào)脈沖重復(fù)時(shí)間,從而在下個(gè)脈沖來到前提前發(fā)射對(duì)消信號(hào).
從上述可以看出,對(duì)消信號(hào)自身參數(shù)的準(zhǔn)確性對(duì)于對(duì)消效果有著至關(guān)重要的作用,對(duì)消效果會(huì)隨著對(duì)消信號(hào)參數(shù)誤差的增加而變差.特別是對(duì)于SAR目標(biāo)來說,由于其回波信號(hào)在距離向壓縮后還要進(jìn)行方位向壓縮,距離向?qū)ο`差會(huì)在方位向處理時(shí)被進(jìn)一步放大,使對(duì)消效果下降得更為顯著.
2基于間歇采樣的有源隱身方法
本節(jié)給出基于間歇采樣的SAR目標(biāo)有源隱身干擾方法基本原理.間歇采樣信號(hào)是一個(gè)矩形包絡(luò)脈沖串,記為p(t),其脈寬為τ,重復(fù)周期為Ts,采樣占空比D=τ/Ts.
(8)
根據(jù)傅里葉變換知,p(t)頻譜為
(9)
式中:sa(x)=sinx/x; 采樣頻率fs=1/Ts.
對(duì)干擾機(jī)內(nèi)部對(duì)消信號(hào)x(t)做間歇采樣(也可以通過干擾機(jī)間歇發(fā)射對(duì)消信號(hào)實(shí)現(xiàn))后發(fā)射,則SAR接收到的對(duì)消信號(hào)得到采樣后信號(hào)
sC,S(t)=sC(t)p(t) .
(10)
其頻譜可以表示為
(11)
其中幅度加權(quán)系數(shù)an為
(12)
從式(11)可以看出,經(jīng)過間歇采樣后的信號(hào)可以看成是具有不同多普勒頻移nfs的目標(biāo)回波之和.
從式(11)還可以看出,sC,S(t)中多普勒頻率為0(n=0)的子信號(hào)與對(duì)消信號(hào)sC(t)只差一個(gè)幅度加權(quán)系數(shù)a0,發(fā)射時(shí)調(diào)整天線發(fā)射功率PJ1為a0PJ1,則該子信號(hào)仍滿足對(duì)消信號(hào)對(duì)于幅度相等的要求.對(duì)消后剩余信號(hào)sL(t)可表示為
(13)
對(duì)消后剩余信號(hào)sL(t)的頻譜可以表示為
(14)
sL(t)經(jīng)過SAR接收和二維脈壓處理后,得到[22]
IL(tr,ta)=sinc[Kata(T-|ta|)]·
sinc[(μrtr+nfs)(T-|tr|)],
(15)
式中: ta是方位向慢時(shí)間; Ka是方位向調(diào)頻率; Ta是方位向窗口寬度. 這些參數(shù)對(duì)后續(xù)處理影響可忽略不計(jì),在這里不作詳細(xì)說明.
下面分析干擾信號(hào)的圖像特征.從式(15)可以看出,由于對(duì)消信號(hào)消去了真實(shí)回波信號(hào),因此經(jīng)過SAR匹配濾波后,真實(shí)目標(biāo)回波信號(hào)(n=0)被有效對(duì)消而無圖像生成.與此同時(shí),輸出的是多個(gè)逼真的假目標(biāo),假目標(biāo)與真實(shí)目標(biāo)處于相同的方位向單元并沿距離向分布,各個(gè)假目標(biāo)在幅度上存在一定的差異.第n階假目標(biāo)的距離向位置為
(16)
第n階假目標(biāo)的幅度為
sinc[(μrtr+nfs)(T-|tr|)]·
sinc[μata(T-|ta|)].
(17)
值得注意的是,假目標(biāo)中有一半超前于真實(shí)目標(biāo)所在位置,即實(shí)現(xiàn)了所謂的導(dǎo)前假目標(biāo)干擾[21].假目標(biāo)間的峰值點(diǎn)間距為
(18)
該值與采樣頻率fs成正比,與調(diào)頻斜率Kr成反比,與階數(shù)無關(guān).因?yàn)殚g歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)采用的是距離向多假干擾,因此多普勒頻移nfs與帶寬的關(guān)系決定了假目標(biāo)的總數(shù)量,即包含多少階假目標(biāo)在通帶范圍內(nèi),由此可確定形成假目標(biāo)個(gè)數(shù)的最大值為
(19)
由于多普勒失配會(huì)造成匹配濾波器輸出峰值展寬,第n階假目標(biāo)的-4dB信號(hào)寬度為
(20)
式(20)表明,隨著多普勒頻移的增大,經(jīng)匹配濾波后的失配越嚴(yán)重,輸出脈沖寬度逐漸展寬,這在SAR圖像表現(xiàn)為高階假目標(biāo)圖像會(huì)出現(xiàn)一定程度的散焦.
為了定量分析對(duì)消效果,我們定義對(duì)消度的概念,計(jì)算公式如下
(21)
選定目標(biāo)上強(qiáng)散射點(diǎn)作為參考點(diǎn),對(duì)比對(duì)消前后幅度值.為保證參考點(diǎn)的選擇具有一般性,可以選取多個(gè)參考點(diǎn)用于分析對(duì)消效果.對(duì)消度越小,說明對(duì)消效果越好.
3仿真實(shí)驗(yàn)
本節(jié)進(jìn)行仿真驗(yàn)證,仿真基本參數(shù)如表1所示.仿真中SAR成像采用經(jīng)典的距離多普勒(Range Doppler, RD)算法.
表1 仿真參數(shù)設(shè)定
圖2來自于美國(guó)Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室單視SAR復(fù)圖像[24],其中飛機(jī)目標(biāo)清晰可見.我們采用文獻(xiàn)[25]的方法將該SAR復(fù)圖像還原為場(chǎng)景總回波信號(hào),然后用同樣的方法,分割圖像中的飛機(jī)目標(biāo)區(qū)域,并生成該區(qū)域的SAR回波作為對(duì)消信號(hào).這種處理方式可以看作是模擬圖1中通過天線2獲取目標(biāo)區(qū)域散射特性的對(duì)消信號(hào)生成方法.
首先分析無間歇采樣情況下,理想有源對(duì)消后SAR圖像特性.將仿真生成的飛機(jī)目標(biāo)區(qū)域回波反相后疊加至場(chǎng)景總回波信號(hào)上,再將和信號(hào)經(jīng)過RD算法處理后輸出SAR圖像如圖3所示.
圖2 真實(shí)場(chǎng)景SAR圖像
圖3 理想對(duì)消SAR圖像
從圖3可以看出,理想條件下,無誤差的對(duì)消干擾信號(hào)時(shí)可以有效對(duì)消目標(biāo)區(qū)域的回波信號(hào),降低目標(biāo)在SAR圖像上的可見性.
接下來仿真分析基于間歇采樣的有源隱身干擾方法,取占空比D=0.1,采樣頻率fs分別設(shè)為36 MHz和45 MHz.對(duì)消結(jié)果如圖4所示.根據(jù)式(16)理論分析可知,兩種采樣頻率下假目標(biāo)的位置應(yīng)當(dāng)分別出現(xiàn)于±36 m和±45 m及各自整數(shù)倍處.
(a) fs=36 MHz
(b) fs=45 MHz圖4 間歇采樣對(duì)消SAR圖像
從圖4可以看出,理想條件下對(duì)消信號(hào)無參數(shù)誤差,基于間歇采樣的對(duì)消方法可以有效消隱真實(shí)目標(biāo),同時(shí)在距離向上產(chǎn)生了成串假目標(biāo).假目標(biāo)位置與間距與式(16)理論分析一致.圖4(a)中高階假目標(biāo)出現(xiàn)了一定程度散焦,式(20)的理論分析也說明了這一點(diǎn).除了因場(chǎng)景因素所限,不便觀察假目標(biāo)的總個(gè)數(shù)外,其余的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析吻合.
我們選取圖4(a)和圖4(b)中飛機(jī)目標(biāo)對(duì)消度進(jìn)行分析,并與圖3的對(duì)消度進(jìn)行比較,如表2所示.可以看出,理想條件下,真實(shí)目標(biāo)的圖像幅度均下降了10 dB以上.分析該值沒有達(dá)到理想的負(fù)無窮的原因在于:SAR的二維壓縮增益以及天線副瓣能量泄漏,以及仿真過程中原始信號(hào)重建的部分誤差.然而,由于目標(biāo)周圍的地物散射具有一定強(qiáng)度,10 dB的對(duì)消度可以使目標(biāo)圖像上表現(xiàn)散射強(qiáng)度降到與周圍地物散射強(qiáng)度相同甚至更低,相當(dāng)于將目標(biāo)隱藏于地物背景之中. 需要指出的是,10 dB僅作為本文仿真條件下判斷有源隱身有效性的閾值,在實(shí)際應(yīng)用中則應(yīng)具體分析SAR和目標(biāo)場(chǎng)景的特定而后確定.
表2 對(duì)消度/dB
下面仿真分析非理想條件下參數(shù)誤差對(duì)于對(duì)消效果的影響.由于上述實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)具有一定誤差,這里為了定量分析,SAR成像采用理想點(diǎn)目標(biāo)模型,僅保持表1的參數(shù)設(shè)定,并假設(shè)SAR成像處理方位向壓縮增益與距離向相同,均為BT=27.8 dB.
當(dāng)有源對(duì)消干擾信號(hào)存在幅度誤差時(shí),對(duì)消度如圖5(a)所示.可以看出,隨著幅度誤差的增大,對(duì)消度逐漸增大,對(duì)消效果逐漸變差.二維處理相對(duì)一維處理對(duì)消度大27.8 dB,這是由于方位向壓縮放大了誤差的影響,這與前面的理論分析相一致.為形象地顯示幅度誤差對(duì)二維對(duì)消影響,這里給出幅度誤差時(shí)SAR圖像如圖5(b)所示,從圖中可以看出由于誤差的存在,目標(biāo)強(qiáng)度增加,對(duì)消效果減弱.
(a) 對(duì)消度與幅度誤差關(guān)系
(b) 成像效果圖圖5 幅度誤差對(duì)對(duì)消效果影響
當(dāng)有源對(duì)消干擾信號(hào)存在延遲誤差時(shí),對(duì)消度如圖6(a)所示.可以看出,對(duì)消效果隨著延遲誤差的增大而減弱.這里給出延遲誤差時(shí)SAR圖像如圖6(b)所示,從圖中可以看出,目標(biāo)強(qiáng)度增加,對(duì)消效果減弱.
對(duì)比圖5(a)和圖6(a)還可以看出,延遲誤差相比幅度誤差對(duì)于對(duì)消度的影響更為顯著.因此在實(shí)際應(yīng)用中,干擾機(jī)應(yīng)特別需要注意對(duì)消信號(hào)與目標(biāo)回波信號(hào)的延遲對(duì)齊.雖然有源對(duì)消對(duì)于延遲誤差的要求有些苛刻,但是從圖6(b)可以看出此時(shí)雖然延遲誤差導(dǎo)致了對(duì)消失效,但間歇采樣干擾仍然有效,能發(fā)揮作用生成多假目標(biāo),可以看成是對(duì)消失效時(shí)繼續(xù)保護(hù)目標(biāo)的一種折衷方法.
(a) 對(duì)消度與延遲誤差關(guān)系
(b) 成像效果圖圖6 延遲誤差對(duì)對(duì)消效果影響
4結(jié)論
研究表明,當(dāng)干擾機(jī)能夠精確產(chǎn)生對(duì)消信號(hào)時(shí),基于間歇采樣的有源隱身方法可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)SAR目標(biāo)的隱身和二維欺騙假目標(biāo)的生成, 為保護(hù)合成孔徑雷達(dá)地面目標(biāo)提供了新的思路.這種干擾方法的潛在優(yōu)點(diǎn)包括:第一,有效地降低了目標(biāo)在SAR圖像上的幅度,降低了目標(biāo)的可觀測(cè)性;第二,該方法可在距離向上形成多個(gè)逼真的欺騙式假目標(biāo),且假目標(biāo)位置靈活可控,可以給雷達(dá)對(duì)真假目標(biāo)的識(shí)別造成了困難;第三,由于間歇采樣對(duì)對(duì)消信號(hào)的調(diào)制可以通過干擾機(jī)間歇發(fā)送對(duì)消信號(hào)實(shí)現(xiàn),這意味著干擾機(jī)可以工作在較低的占空比條件下,有利于提高干擾機(jī)的工作效率.
但是值得指出的是,由于有源對(duì)消效果對(duì)于信號(hào)參數(shù)誤差特別是延遲誤差非常敏感,需要干擾機(jī)精確無誤差地產(chǎn)生對(duì)消信號(hào),在工程中實(shí)現(xiàn)起來具有一定的困難,如何更加精確地產(chǎn)生對(duì)消信號(hào),以及如何克服參數(shù)誤差導(dǎo)致的對(duì)消效果削弱,是后續(xù)要研究的問題.
參考文獻(xiàn)
[1] GUO B, VU D, XU L, et al. Ground moving target indication via multichannel airborne SAR[J]. IEEE transactions on geoscience and remote sensing, 2011, 49(10): 3753-3764.
[2] CUMMING I, WONG F. Digital processing of synthetic aperture radar data: algorithms and implementation[M]. Norwood: Artech House, 2005.
[3] HUANG L, DONG C, SHEN Z, et al. The influence of rebound jamming on SAR GMTI [J]. IEEE Transactions on geoscience remote sensing letters, 2015, 12(2): 399-403.
[4] ZHOU F, BAO Z, TAO M, et al. A Large scene deceptive jamming method for space-borne SAR[J]. IEEE transactions on geoscience and remote sensing, 2013, 51(8): 4486-4495.
[5] LIU Q, DONG J, WANG X, et al. An efficient SAR jammer with direct radio frequency processing(DRFP)[J]. Progress in electromagnetics research, 2013, 137: 293-309.
[6] HARNESS R, BUDGE M. A study on SAR noise jamming and false target insertion[C]//IEEE SOUTHESTCON. Lexington: IEEE, 2014: 1-8.
[7] ZHAO B, ZHOU F, TAO M, et al. Improved method for synthetic aperture radar scattered wave deception jamming [J]. IET radar sonar navigation, 2014, 8(8): 971-976.
[8] LIU Y, WANG W, PAN X, et al. A frequency-domain three-stage algorithm for active deception jamming against synthetic aperture radar[J]. IET radar sonar navigation, 2014, 8(6): 639-646.
[9] LIN X, LIU P, XUE G. Fast generation of SAR deceptive jamming signal based on inverse range Doppler algorithm[C]//2013 IET Radar Conference, April 2011: 1-4.
[10]梁百川. 有源隱身技術(shù)研究[J]. 上海航天, 1996(3):12-15.
LIANG B C. Study of active stealth technique[J]. Shanghai astronautics, 1996(3): 12-15. (in Chinese)
[11]洪光啟, 陳圖強(qiáng), 吳曉葆. 雷達(dá)有源對(duì)消原理研究[J]. 雷達(dá)與對(duì)抗, 1995 (1):32-35.
HONG G Q, CHEN T Q, WU X B. A study on principles of radar active cancellation technique[J]. Radar and ECM, 1995(1): 32-25. (in Chinese)
[12]UFIMTSEV P. Comment on diffraction principles and limitations of RCS reduction techniques[J]. Proceedings of the IEEE, 1996, 85(12): 1830-1851.
[13]楊小鵬, 趙維江, 黃立偉. 目標(biāo)RCS的計(jì)算和對(duì)消效果的統(tǒng)計(jì)分析[J]. 電波科學(xué)學(xué)報(bào), 2002, 17(1):88-92.
YANG X P, ZHAO W J, HUANG L W. Calculation of RCS of targets and statistical analysis of cancellation effect[J]. Chinese journal of radio science, 2002, 17(1): 88-92. (in Chinese)
[14]王玉軍, 趙國(guó)慶, 王宏偉. 一種LFM雷達(dá)回波對(duì)消干擾算法[J]. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 35(6):1031-1035.
WANG Y J, ZHAO G Q, WANG H W. Echo cancelling algorithm for the LFM radar[J]. Journal of xidian University, 2008, 35(6): 1031-1035. (in Chinese)
[15]曲長(zhǎng)文, 向迎春, 侯海平, 等. 基于相位調(diào)制的相干雷達(dá)對(duì)消干擾分析[J]. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 40(6): 829-834.
QU C W, XIANG Y C, HOU H P, et al. Cancellation interference analysis of coherent radar based on phase modulation[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2011, 40(6): 829-834. (in Chinese)
[16]曲長(zhǎng)文, 向迎春. 基于目標(biāo)RCS特性的有源對(duì)消隱身分析[J]. 雷達(dá)科學(xué)與技術(shù), 2010, 8(2): 109-112.
QU C W, XIANG Y C. Active cancellation stealth analysis based on RCS characteristic of target[J]. Radar science and technology, 2010, 8(2): 109-112. (in Chinese)
[17]向迎春, 曲長(zhǎng)文, 李炳榮, 等. 基于艦船雷達(dá)散射特性的對(duì)消隱身仿真研究[J]. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào), 2013, 25(1): 104-110.
XIANG Y C, QU C W, LI B R, et al. Simulation research on cancellation stealth of warship based on its radar scattering properties[J]. Journal of system simulation, 2013, 25(1): 104-110. (in Chinese)
[18]XU S, XU Y. Simulation analysis of an active cancellation stealth system[J]. Optik, 2014, 125: 5273-5277.
[19]FENG D, XU L, WANG W, et al. Radar target cancellation using interrupted sampling-repeater[J]. IEICE electronic express, 2014, 11(8):1-6.
[20]SELVANAYAGAM M, ELEFTHERIADES G. Experimental demonstration of active electromagnetic cloaking[J]. Physical review X, 2013, 3(4):5326-5333.
[21]WANG X, LIU J, ZHANG W, et al. Mathematic principles of interrupted-sampling repeater jamming (ISRJ)[J]. Science in China (information sciences), 2007, 50(1):113-123.
[22]吳曉芳, 王雪松, 盧煥章, 等. 對(duì)SAR的間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾研究[J]. 宇航學(xué)報(bào), 2009, 30(5): 2043-2048.
WU X F, WANG X S, LU H Z. Study of intermittent sampling repeater jamming to SAR[J]. Journal of astronautics, 2009, 30(5): 2043-2048. (in Chinese)
[23]張靜克, 代大海, 邢世其, 等. SAR 脈內(nèi)分段排序和脈間間歇采樣復(fù)合轉(zhuǎn)發(fā)干擾[J]. 電波科學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 30(2): 224-231. doi: 10.13443/j.cjors.2014042802.
ZHANG J K, DAI D H, XING S Q, et al. A composite repeating jamming method for SAR based on in-pulse separation and reordering and interpulse intermittent sampling[J]. Chinese journal of radio science, 2015, 30(2): 224-231.(in Chinese). doi: 10.13443/j.cjors.2014042802.
[24]Sandia National Laboratories. The Sandia complex image data[DB/OL]. 2006[2015-04-02]. http://www.sandia.gov/RADAR/sar-data.html
[25]FRANCESCHETTI G, GUIDA R, IODICE A, et al. Efficient simulation of hybrid stripmap/spotlight SAR raw signals from extended scenes[J]. IEEE transactions on geoscience and remote sensing, 2004, 42(11): 2385-2396.
中圖分類號(hào)TN958
文獻(xiàn)標(biāo)志碼A
文章編號(hào)1005-0388(2016)01-0031-08
收稿日期:2015-04-02
徐樂濤, 馮德軍, 王雪松. 基于間歇采樣的合成孔徑雷達(dá)目標(biāo)有源隱身方法[J].電波科學(xué)學(xué)報(bào),2016,31(1):31-38. DOI: 10.13443/j.cjors.2015040201
XU L T, FENG D J, WANG X S. Active cancellation method against synthetic aperture radar based on intermittent sampling[J]. Chinese journal of radio science,2016,31(1):31-38. (in Chinese).DOI:10.13443/j.cjors.2015040201
資助項(xiàng)目: 國(guó)家自然科學(xué)基金(61372170,61490690)
聯(lián)系人: 徐樂濤 E-mail:xuletaowin@126.com