基于頻譜擴(kuò)展的合成孔徑雷達(dá)盲移頻干擾方法

房明星,畢大平,沈愛(ài)國(guó)

(解放軍電子工程學(xué)院，安徽 合肥　230037)

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基于頻譜擴(kuò)展的合成孔徑雷達(dá)盲移頻干擾方法

房明星,畢大平,沈愛(ài)國(guó)

(解放軍電子工程學(xué)院，安徽 合肥230037)

針對(duì)傳統(tǒng)的SAR移頻干擾無(wú)法對(duì)波形捷變信號(hào)實(shí)施有效干擾的缺點(diǎn)，提出基于頻譜擴(kuò)展的SAR盲移頻干擾方法。該方法利用線性調(diào)頻信號(hào)的時(shí)延-移頻耦合特性，首先將兩路信號(hào)進(jìn)行頻譜擴(kuò)展，然后對(duì)兩路擴(kuò)展信號(hào)進(jìn)行頻譜壓縮產(chǎn)生干擾信號(hào)，從而將頻譜擴(kuò)展后的信號(hào)恢復(fù)成原來(lái)的SAR回波信號(hào)樣式，并引入移頻干擾相位調(diào)制項(xiàng)。理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)表明：該方法可在SAR距離向產(chǎn)生前移、滯后的假目標(biāo)干擾，且無(wú)需獲取信號(hào)的調(diào)頻斜率信息，能夠有效對(duì)抗波形捷變SAR雷達(dá)信號(hào)，是一種盲移頻干擾方法。

合成孔徑雷達(dá)；頻譜擴(kuò)展；頻譜壓縮；盲移頻干擾

0　引言

合成孔徑雷達(dá)(SAR)是一種高分辨率成像雷達(dá)，具有全天時(shí)、全天候和透視性等特點(diǎn)，已廣泛用于軍事偵查、地圖測(cè)繪以及導(dǎo)彈末端圖像匹配制導(dǎo)等方面[1]。尤其在高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)(如阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)等)中發(fā)揮的巨大作用，使得SAR干擾技術(shù)研究成為電子對(duì)抗領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題[2-5]。隨著SAR干擾技術(shù)的發(fā)展成熟，以波形捷變?yōu)榇淼腟AR抗干擾技術(shù)也得到了快速發(fā)展。波形捷變SAR發(fā)射慢時(shí)間域參數(shù)捷變的雷達(dá)信號(hào)(本文主要指調(diào)頻斜率捷變或調(diào)頻斜率分集)，并通過(guò)匹配接收和懲罰函數(shù)來(lái)抑制傳統(tǒng)的壓制和欺騙干擾[6-8]。目前，對(duì)波形捷變SAR干擾技術(shù)研究相對(duì)較少，其主要干擾手段是基于數(shù)字射頻存儲(chǔ)器的間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾，干擾的可行性和有效性仍需進(jìn)一步驗(yàn)證[9-10]。

當(dāng)前，對(duì)SAR的傳統(tǒng)移頻干擾技術(shù)已比較成熟，但針對(duì)波形捷變SAR的移頻干擾技術(shù)卻少有研究。文獻(xiàn)[11]通過(guò)脈沖壓縮信號(hào)的時(shí)延-移頻耦合特性，提出了SAR移頻干擾方法，該方法可在SAR距離向形成逼真的假目標(biāo)欺騙干擾；文獻(xiàn)[12—14]則針對(duì)固定移頻干擾只能形成點(diǎn)目標(biāo)干擾的局限，分別提出了SAR隨機(jī)移頻干擾和步徑移頻干擾方法，兩種干擾方法的輸出為干擾條帶或干擾區(qū)域，具有一定壓制干擾效果，但都是以犧牲干擾功率為代價(jià)的。上述方法雖然對(duì)SAR可以產(chǎn)生假目標(biāo)欺騙或壓制干擾效果，但要精確控制假目標(biāo)的位置，都需要事先知道雷達(dá)信號(hào)的調(diào)頻斜率等參數(shù)信息，當(dāng)SAR信號(hào)波形捷變時(shí)，假目標(biāo)在多個(gè)不同距離進(jìn)行跳變或無(wú)法獲得相干處理增益，從而容易被識(shí)別濾除，導(dǎo)致干擾效果嚴(yán)重降低[14]。本文針對(duì)此問(wèn)題，提出了基于頻譜擴(kuò)展的SAR盲移頻干擾方法。

1　傳統(tǒng)的SAR移頻干擾原理

設(shè)SAR發(fā)射的線性調(diào)頻信號(hào)表達(dá)式為：

(1)

其中rect(·)為矩形窗函數(shù)，tr為距離向快時(shí)間，ta=mT(m=0,1,2,…,M)為方位向慢時(shí)間，T為脈沖重復(fù)周期，全時(shí)間t=tr+ta，Tp為脈沖寬度，f0為載頻，ur為調(diào)頻斜率。

則SAR接收到的點(diǎn)目標(biāo)基頻回波信號(hào)為：

(2)

其中τr=2R(ta)/c，tr-τr為回波到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間，TL為合成孔徑時(shí)間。

傳統(tǒng)的SAR移頻干擾是指在距離向進(jìn)行的固定移頻干擾，假設(shè)固定移頻量為ξ，則傳統(tǒng)的SAR移頻干擾信號(hào)表達(dá)式為[11]：

(3)

采用經(jīng)典R-D成像算法進(jìn)行距離向和方位向脈壓處理，則經(jīng)過(guò)脈壓處理后的回波信號(hào)和干擾信號(hào)包絡(luò)的表達(dá)式為：

(4)

(5)

(6)

由式(6)可知，假目標(biāo)距離偏移量ΔR與移頻量ξ成正比，與調(diào)頻斜率ur成反比，當(dāng)ξ固定、ur捷變時(shí)，ΔR隨ur變化而改變，從而造成假目標(biāo)位置的跳變。同時(shí)，根據(jù)線性調(diào)頻信號(hào)模糊函數(shù)的時(shí)延-移頻耦合效應(yīng)，頻移干擾信號(hào)回波經(jīng)距離向匹配濾波處理后會(huì)引起失配，干擾功率會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)失配損失，由式(5)可得干擾信號(hào)峰值增益為：

(7)

通過(guò)上述分析可知，傳統(tǒng)的SAR移頻干擾可在距離向形成前移或滯后的假目標(biāo)干擾，克服了延遲轉(zhuǎn)發(fā)干擾無(wú)法形成前移假目標(biāo)干擾的缺點(diǎn)。但傳統(tǒng)移頻干擾要實(shí)現(xiàn)精確的假目標(biāo)位置控制，必須知道準(zhǔn)確的雷達(dá)信號(hào)調(diào)頻斜率等參數(shù)的先驗(yàn)信息，當(dāng)SAR雷達(dá)信號(hào)的波形捷變時(shí)，假目標(biāo)位置在距離向進(jìn)行跳變，無(wú)法進(jìn)行方位向的脈沖積累，因而無(wú)法對(duì)波形捷變信號(hào)形成有效干擾。

2　基于頻譜擴(kuò)展的SAR盲移頻干擾原理

傳統(tǒng)的SAR移頻干擾容易被識(shí)別、濾除，且對(duì)波形捷變信號(hào)難以產(chǎn)生有效干擾，針對(duì)傳統(tǒng)的SAR移頻干擾缺點(diǎn)，本節(jié)提出基于頻譜擴(kuò)展的SAR盲移頻干擾方法。

2.1干擾信號(hào)的產(chǎn)生

對(duì)SAR雷達(dá)接收的點(diǎn)目標(biāo)基頻回波信號(hào)sr(tr,ta)在二維時(shí)域進(jìn)行N+1次冪運(yùn)算(N≥0)，即

(8)

由式(8)可知，通過(guò)對(duì)回波信號(hào)的N+1次冪運(yùn)算，SAR距離快時(shí)間域線性調(diào)頻信號(hào)調(diào)頻率變?yōu)?N+1)ur，頻譜擴(kuò)展為原來(lái)的N+1倍，同時(shí)方位慢時(shí)間域頻譜也擴(kuò)展為原來(lái)的N+1倍。需要指出的是，這里所說(shuō)的頻譜擴(kuò)展是對(duì)下變頻后的基頻SAR信號(hào)而言，擴(kuò)展后的信號(hào)瞬時(shí)帶寬通?？刂圃? GHz范圍內(nèi)，因而不會(huì)超出干擾系統(tǒng)的通帶寬度。

SAR雷達(dá)無(wú)法對(duì)N+1倍頻譜擴(kuò)展后的信號(hào)進(jìn)行脈壓處理，必須將式(8)恢復(fù)成原信號(hào)形式，并引入移頻干擾分量，此時(shí)對(duì)sr(tr,ta)在快時(shí)間域延時(shí)τ并進(jìn)行N次冪頻譜擴(kuò)展可得(忽略快時(shí)間域微小延遲τ對(duì)慢時(shí)間域的影響)

(9)

對(duì)兩路擴(kuò)展信號(hào)進(jìn)行頻譜壓縮產(chǎn)生干擾信號(hào)，即將式(8)、(9)進(jìn)行共軛相乘可得干擾信號(hào)為

(10)

令t=tr-τr，式(10)的具體表達(dá)式為

exp(-j2πf0τr)=sr(tr,ta)exp(j2ξt+jΔφ)，

(11)

其中，ξ=Nurτ為干擾信號(hào)移頻量，Δφ=-πNurτ2為常數(shù)相位項(xiàng)。由式(11)可知，通過(guò)對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行兩次頻譜擴(kuò)展和共軛相乘處理，不僅將頻譜擴(kuò)展后的信號(hào)恢復(fù)成原來(lái)的SAR回波信號(hào)樣式，而且成功地引入了移頻干擾相位調(diào)制項(xiàng)，干擾信號(hào)產(chǎn)生原理框圖如圖1。

圖1　基于頻譜擴(kuò)展的移頻干擾信號(hào)產(chǎn)生框圖Fig.1　The shift-frequency jamming signal block diagram based on spread spectrum

具體的干擾信號(hào)產(chǎn)生過(guò)程為：首先干擾機(jī)將接收到的SAR信號(hào)進(jìn)行下變頻和分路處理，并對(duì)第一路信號(hào)延時(shí)τ后進(jìn)行N倍頻譜擴(kuò)展，對(duì)第二路信號(hào)直接進(jìn)行N+1倍頻譜擴(kuò)展，然后將兩路擴(kuò)展信號(hào)進(jìn)行頻譜壓縮和上變頻處理，即可產(chǎn)生所需的干擾信號(hào)。此時(shí)就將頻譜擴(kuò)展后的信號(hào)恢復(fù)為原來(lái)的SAR雷達(dá)信號(hào)樣式，并完成干擾信號(hào)的移頻調(diào)制。

利用上述原理產(chǎn)生的盲移頻量ξ>0，可產(chǎn)生前移的假目標(biāo)干擾，同理，也可利用本文方法產(chǎn)生負(fù)移頻干擾信號(hào)，從而產(chǎn)生滯后的假目標(biāo)，其干擾信號(hào)產(chǎn)生原理框圖如圖2。

圖2　基于頻譜擴(kuò)展的負(fù)移頻干擾信號(hào)產(chǎn)生框圖Fig.2　The negative shift-frequency jamming signal block diagram based on spread spectrum

2.2匹配濾波器輸出

Srout(tr,ta)=sj(tr,ta)*hr(tr)=

(12)

其中“*”表示“卷積”，將正移頻ξ=Nurτ代入上式可得

Srout(tr,ta)=sj(tr,ta)*hr(tr)=

(13)

其中,t*為經(jīng)過(guò)距離徙動(dòng)校正的距離向快時(shí)間，由式(13)可知，本文方法產(chǎn)生的移頻干擾信號(hào)經(jīng)過(guò)SAR距離向匹配濾波后的表達(dá)式分為三個(gè)區(qū)間：

在第一區(qū)間即(-Tp+τ,0]范圍內(nèi)時(shí)，輸出幅度和主瓣寬度都是關(guān)于1+(t*-τ)/Tp的變量，且距離向快時(shí)間的附加相位項(xiàng)為Δψ=(N-1)πurτtr-πξτ。特殊情況，當(dāng)N=0時(shí)，由式(10)可知，sj(tr,ta)=sr(tr,ta)，為直接轉(zhuǎn)發(fā)式干擾(不考慮系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)延遲)；當(dāng)N=1，Δψ=-πξτ為常數(shù)相位項(xiàng)，此時(shí)干擾信號(hào)不存在傳統(tǒng)移頻干擾的固定移頻量ξ/2，具有很強(qiáng)的抗干擾識(shí)別性能。

在第二區(qū)間即(0,τ]范圍內(nèi)時(shí)，輸出幅度和主瓣寬度都為常數(shù)(1-τ/Tp)，距離向快時(shí)間附加相位項(xiàng)為線性調(diào)頻信號(hào)，Δψ=(2N-1)πurτtr+πurtr2-πξτ。

在第三區(qū)間即(τ,Tp]范圍內(nèi)時(shí)，輸出信號(hào)表達(dá)式與傳統(tǒng)移頻干擾信號(hào)相同，距離向快時(shí)間附加相位項(xiàng)Δψ=πξtr，產(chǎn)生固定移頻量ξ/2。

Sjout(tr,ta)=Srout(tr,ta)*ha(ta)=

(14)

當(dāng)t*=-Nτ時(shí)，可得干擾信號(hào)峰值增益為:

(15)

距離向主瓣寬度展寬為原來(lái)的Tp/(Tp-Nτ-τ)倍，正移頻干擾對(duì)SAR所產(chǎn)生的前移假目標(biāo)距離向偏移量為

(16)

對(duì)比式(6)、式(16)可知，本文干擾方法產(chǎn)生的假目標(biāo)距離偏移量ΔR只取決于N和延時(shí)τ，不需要知道信號(hào)的調(diào)頻斜率，因而能夠有效對(duì)抗調(diào)頻率捷變和調(diào)頻率分集等信號(hào)樣式，屬于盲移頻干擾方式。

2.3干擾信號(hào)關(guān)鍵參數(shù)分析

根據(jù)式(10)可知，本文SAR雷達(dá)干擾信號(hào)產(chǎn)生只依賴于階數(shù)N和延時(shí)τ，而不需要知道雷達(dá)信號(hào)調(diào)頻斜率信息，且干擾信號(hào)峰值增益G和距離偏移量ΔR只與階數(shù)N和延時(shí)τ有關(guān)，則由式(15)、(16)可得τ和G的表達(dá)式為：

(17)

(18)

其中假目標(biāo)距離偏移量ΔR與階數(shù)N是預(yù)先設(shè)定的，則通過(guò)式(17)可計(jì)算延時(shí)τ，若SAR信號(hào)的脈沖寬度Tp也已知，則通過(guò)式(18)可得到假目標(biāo)干擾信號(hào)峰值增益G。

實(shí)際干擾中，參數(shù)τ>0,G>0，分別代入式(17)、式(18)可得假目標(biāo)距離偏移量的范圍為

(19)

其中ΔR≥0表示正移頻所產(chǎn)生的是前移假目標(biāo)，通過(guò)式(16)、式(19)可知，ΔR的取值僅與N、τ，Tp有關(guān)，與SAR信號(hào)的線性調(diào)頻斜率ur無(wú)關(guān)，因而本文的SAR移頻干擾方法具有盲移頻干擾的優(yōu)點(diǎn)。

通過(guò)對(duì)式(13)第一區(qū)間輸出函數(shù)的分析可知，當(dāng)N=0時(shí)，為直接轉(zhuǎn)發(fā)式干擾；當(dāng)N=1時(shí)，干擾信號(hào)不存在傳統(tǒng)移頻干擾的固定移頻量ξ/2。通過(guò)式(18)、式(19)可知，G與ΔR都是關(guān)于N的單調(diào)增函數(shù)，當(dāng)N→∝時(shí)得到G與ΔR的極限值

(20)

(21)

式(20)、(21)與傳統(tǒng)的移頻干擾表達(dá)式相同，因此本文算法的峰值增益和最大干擾距離是以傳統(tǒng)移頻干擾為上限的。但是在實(shí)際干擾中，SAR雷達(dá)信號(hào)的帶寬已經(jīng)比較寬，對(duì)其進(jìn)行高階頻譜擴(kuò)展難以實(shí)現(xiàn)；其次，SAR雷達(dá)的距離向成像帶通常不能做到很寬，因此要充分考慮N和ΔR取值，避免使假目標(biāo)干擾信號(hào)偏移出成像帶或接收機(jī)距離波門。

結(jié)合以上分析，下面給出本文干擾信號(hào)參數(shù)的推算步驟：1)干擾機(jī)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置：選取滿足干擾需求的頻譜擴(kuò)展階數(shù)N值；2)干擾信號(hào)產(chǎn)生：確定適當(dāng)?shù)木嚯x偏移量ΔR，通過(guò)式(17)計(jì)算延遲τ，并根據(jù)式(10)產(chǎn)生盲移頻干擾信號(hào)；3)干擾效果評(píng)估：利用脈沖時(shí)寬Tp和合成孔徑時(shí)間TL等先驗(yàn)信息，結(jié)合式(18)、(19)分別計(jì)算峰值增益G和ΔR的最大偏移量上限。

3　仿真實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證本文SAR盲移頻干擾的可行性和有效性，下面進(jìn)行如下仿真實(shí)驗(yàn)，仿真實(shí)驗(yàn)參數(shù)如表1所示。

表1　仿真實(shí)驗(yàn)參數(shù)

3.1頻譜特性分析

考慮到SAR距離向成像帶寬度和假目標(biāo)最大偏移量上限的限制，選取頻譜擴(kuò)展階數(shù)N=4，分別用本文方法和傳統(tǒng)移頻干擾方法產(chǎn)生前移150 m和400 m的假目標(biāo)，由表1可得SAR雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的調(diào)頻斜率ur=1.2×1013Hz/s，并根據(jù)式(17)得到本文干擾信號(hào)產(chǎn)生所需延時(shí)τ=0.25 μs。首先對(duì)擴(kuò)展信號(hào)的頻譜特性進(jìn)行分析，假設(shè)兩路擴(kuò)展信號(hào)功率均與真實(shí)信號(hào)功率相同，圖3為兩路擴(kuò)展信號(hào)頻譜與真實(shí)信號(hào)頻譜的對(duì)比結(jié)果(去載頻)，真實(shí)信號(hào)頻譜帶寬為60 MHz，第一路擴(kuò)展信號(hào)頻譜帶寬約為240 MHz，第二路擴(kuò)展信號(hào)頻譜帶寬約為300 MHz，第一路信號(hào)頻譜由于延時(shí)τ產(chǎn)生約12 MHz的偏移，根據(jù)能量守恒定律，兩路擴(kuò)展信號(hào)頻譜幅度相對(duì)真實(shí)信號(hào)有不同程度的衰減。

圖3　頻譜擴(kuò)展對(duì)比Fig.3　Spectrum spread comparison

圖4　頻譜壓縮對(duì)比Fig.4　Spectrum compression comparison

依據(jù)本文方法對(duì)兩路擴(kuò)展信號(hào)進(jìn)行頻譜壓縮，假設(shè)壓縮后干擾信號(hào)功率與真實(shí)信號(hào)功率相同，圖4為壓縮后的干擾信號(hào)與傳統(tǒng)移頻干擾信號(hào)以及真實(shí)信號(hào)的頻譜對(duì)比結(jié)果。由圖4可以看出，三種信號(hào)頻譜具有相同的包絡(luò)和帶寬，但兩種干擾信號(hào)頻譜由于移頻量不同相對(duì)真實(shí)信號(hào)產(chǎn)生了不同偏移，由式(11)可知，頻譜壓縮后引入的干擾相位調(diào)制項(xiàng)對(duì)應(yīng)的移頻量為12 MHz?？梢?jiàn)，本文干擾信號(hào)的頻譜特性與理論分析完全吻合。

3.2與傳統(tǒng)移頻干擾方法對(duì)比

仿真條件不變，在干擾功率和信號(hào)回波功率相同情況下，分析本文方法相對(duì)傳統(tǒng)移頻干擾方法對(duì)波形捷變信號(hào)的適應(yīng)性。兩種移頻干擾信號(hào)經(jīng)過(guò)SAR系統(tǒng)二維脈壓處理后在距離向成像帶范圍內(nèi)的回波如圖 5(a)，從右到左依次為真實(shí)信號(hào)回波、本文干擾信號(hào)回波、傳統(tǒng)移頻干擾信號(hào)回波，圖5(b)為對(duì)應(yīng)的SAR二維成像結(jié)果。

由圖5可知，本文干擾方法和傳統(tǒng)移頻干擾都能在SAR距離向形成假目標(biāo)欺騙干擾，但是兩種方法在干擾功率上都有一定損失，在實(shí)際干擾中需要適當(dāng)增加干擾機(jī)發(fā)射功率，從而補(bǔ)償移頻干擾的功率損失。 為了體現(xiàn)本文方法對(duì)波形捷變信號(hào)具有適應(yīng)性，改變SAR信號(hào)調(diào)頻斜率為4ur/3和5ur/3，在相同的干擾條件下，干擾輸出結(jié)果如圖6和圖7所示。對(duì)比分析可知，當(dāng)SAR信號(hào)的調(diào)頻斜率發(fā)生改變時(shí)，傳統(tǒng)移頻干擾產(chǎn)生的假目標(biāo)相對(duì)原來(lái)位置分別向真實(shí)目標(biāo)移動(dòng)了100 m和160 m，而本文干擾方法產(chǎn)生的假目標(biāo)位置只與階數(shù)N和延時(shí)τ有關(guān)，不隨調(diào)頻斜率改變而發(fā)生偏移，因而對(duì)波形捷變信號(hào)具有適應(yīng)性，是一種盲移頻干擾方式。

圖5　調(diào)頻斜率為ur時(shí)干擾輸出Fig.5　The jamming output when frequency modulation slope isur

圖6　調(diào)頻斜率為4ur/3時(shí)干擾輸出Fig.6　The jamming output when frequency modulation slope is 4ur/3

圖7　調(diào)頻斜率為5ur/3時(shí)干擾輸出Fig.7　The jamming output when frequency modulation slope is 5ur/3

3.3干擾參數(shù)分析

由式(17)可知，干擾信號(hào)峰值增益G與階數(shù)N以及偏移量ΔR有關(guān)，下面具體分析參數(shù)N和ΔR對(duì)G的影響。

1)階數(shù)N對(duì)峰值增益的影響

為了分析階數(shù)N與干擾信號(hào)峰值增益G的關(guān)系，固定變量ΔR=300 m，圖8所示為干擾信號(hào)峰值增益G與階數(shù)N的關(guān)系曲線，圖中藍(lán)色實(shí)線為不同階數(shù)N時(shí)G的理想值，紅色實(shí)心圓點(diǎn)為G的實(shí)驗(yàn)仿真值，G的實(shí)驗(yàn)值與理想值基本一致。從圖8可以看出，在相同條件下，干擾信號(hào)峰值增益G隨階數(shù)N增大而增大，當(dāng)N>6時(shí)，曲線趨于平緩，G的增量越來(lái)越小，所以實(shí)際干擾中一般選取N≤6。

圖8　階數(shù)N對(duì)峰值增益的影響Fig.8　The effect of order Non peak gain

2)偏移量ΔR對(duì)峰值增益的影響

同理，為了分析偏移量ΔR與干擾信號(hào)峰值增益G的關(guān)系，固定變量N=4，圖9所示為ΔR間隔50 m連續(xù)取值時(shí)G隨ΔR的變化關(guān)系。從圖9可以看出，在相同條件下，G隨ΔR增大而變小，呈反比關(guān)系，與理論值基本一致，實(shí)際干擾中ΔR取值要滿足式(19)的限制條件。圖8和圖9仿真結(jié)果與理論分析一致，驗(yàn)證了本文方法的可行性與理論推導(dǎo)的正確性。

圖9　偏移量ΔR對(duì)峰值增益的影響Fig.9　The effect of offset ΔR on peak gain

4　結(jié)論

本文提出了基于頻譜擴(kuò)展的SAR盲移頻干擾方法。該方法利用線性調(diào)頻信號(hào)的時(shí)延-移頻耦合特性，首先將兩路信號(hào)進(jìn)行頻譜擴(kuò)展，然后對(duì)兩路擴(kuò)展信號(hào)進(jìn)行頻譜壓縮產(chǎn)生干擾信號(hào)，從而將頻譜擴(kuò)展后的信號(hào)恢復(fù)成原來(lái)的SAR回波信號(hào)樣式，并引入移頻干擾相位調(diào)制項(xiàng)。理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)表明：該方法可在SAR距離向產(chǎn)生前移、滯后的假目標(biāo)干擾，且無(wú)需獲取信號(hào)的調(diào)頻斜率信息，能夠有效對(duì)抗波形捷變SAR雷達(dá)信號(hào)，是一種盲移頻干擾方法。雖然對(duì)SAR回波信號(hào)進(jìn)行了頻譜擴(kuò)展，但通過(guò)對(duì)擴(kuò)展信號(hào)的頻譜壓縮處理，干擾信號(hào)恢復(fù)為原來(lái)SAR回波信號(hào)樣式，并未改變輸出信號(hào)的頻譜范圍，因此不會(huì)增加系統(tǒng)的采樣率和帶通濾波器的通帶寬度。本文方法只能在SAR距離向產(chǎn)生移頻干擾效果，如何結(jié)合本文方法對(duì)SAR形成多維、多樣化的干擾效果，是下一步研究的重點(diǎn)。

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Blind Shift-frequency Jamming for SAR Based on Spectrum Spread

FANG Mingxing, BI Daping, SHEN Aiguo

(Electronic Engineering Institute, Hefei Anhui 230037, China)

The traditional shift-frequency jamming is invalid for waveform agile SAR, so a new method of shift-frequency jamming was brought forward for SAR: blind shift-frequency jamming for SAR based on spectrum spread. The spectrums of two channel signals were expanded, and then the two channel signals were compressed to generate jamming signal. The signal of spectrum spread is restored to original form of SAR echo, and an additional modulation phase was added to the frequency-shift jamming signal, so it could produce fronted and lagged false targets in the range direction. This method did not need to know the frequency modulation slope information, and it provided a new feasible approach against waveform agile SAR, so it’s a blind shift-frequency jamming method. Theoretical analysis and computer simulation results justified the validity and efficiency.

synthetic aperture radar；spectrum spread；spectrum compression；blind shift-frequency jamming

2016-01-21

房明星(1988—)，男，安徽蚌埠人，博士研究生，研究方向：SAR信號(hào)處理及SAR對(duì)抗理論。E-mail:mingxingfang89@163.com。

TN974

A

1008-1194(2016)04-0096-07