基于信息流分析的干擾/抗干擾若干問題討論

李 旻，張 斌，王曉科，魏 欣

(1.上海機(jī)電工程研究所，上海 201109；2.上海航天技術(shù)研究院,上海 201109)

基于信息流分析的干擾/抗干擾若干問題討論

李 旻1，張 斌2，王曉科1，魏 欣1

(1.上海機(jī)電工程研究所，上海 201109；2.上海航天技術(shù)研究院,上海 201109)

通過分析電子對抗過程中信息的傳遞過程，提出了對干擾和抗干擾措施的信息論定義，給出了一種抗干擾措施性能函數(shù)的表述方法，分析了提高干擾效果的技術(shù)途徑。所提出的觀點(diǎn)與現(xiàn)有的電子對抗實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是吻合的，但要真正實(shí)現(xiàn)量化應(yīng)用，還需要有大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和有效的數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行技術(shù)支撐。

信息量；干擾；抗干擾；性能函數(shù)

0 引言

電子設(shè)備適應(yīng)復(fù)雜電磁環(huán)境的能力日益成為關(guān)注的焦點(diǎn)，抗干擾性能指標(biāo)也從定性階段提升到了定量階段。然而，在研究、設(shè)計(jì)電子設(shè)備抗干擾措施時(shí)，仍然有一些基礎(chǔ)問題亟待解決。例如：為什么可以認(rèn)為某一項(xiàng)技術(shù)措施具有抗干擾能力？如何量化衡量某項(xiàng)技術(shù)措施的抗干擾能力？抗干擾措施的量化能力指標(biāo)與所對抗的干擾樣式參數(shù)指標(biāo)之間是否有關(guān)系？在復(fù)雜多變的電磁干擾環(huán)境中，某一項(xiàng)抗干擾措施的抗干擾能力是否始終保持不變？多項(xiàng)抗干擾措施的抗干擾能力如何綜合評估？

上述問題看似簡單，但要確切地給出回答，目前還比較困難。一是抗干擾試驗(yàn)的數(shù)據(jù)積累有限，二是理論上對“干擾/抗干擾”對抗過程的本質(zhì)研究與分析不夠深入。因此，目前在設(shè)計(jì)抗干擾措施、評估抗干擾能力方面，理論支撐還有欠缺。本文試圖通過分析“干擾/抗干擾”對抗過程中的信息流，嘗試用信息量的變化來定義干擾及抗干擾的一些基本概念，提出了抗干擾措施性能函數(shù)的概念，并對其特性進(jìn)行了一些初步估計(jì)。

1 對抗過程中的信息交互關(guān)系

干擾/抗干擾是一對矛盾關(guān)系，雙方的對抗行動(dòng)目的都是爭奪制電磁權(quán)，即爭奪使己方保持持續(xù)利用電磁空間、使對方無法保持持續(xù)利用電磁空間的能力。

有別于動(dòng)能或高能微波等硬殺傷方式，干擾/抗干擾屬于軟殺傷方式(可以將抗干擾的作戰(zhàn)效果看成是對對方干擾的殺傷)，其特點(diǎn)是只破壞對方利用電磁空間進(jìn)行信息控制的權(quán)力，而不是直接破壞對方設(shè)備本身。此處所指的信息控制，包含了本方進(jìn)行探測與跟蹤目標(biāo)、通信、數(shù)據(jù)傳輸、導(dǎo)航定位等信息活動(dòng)，以及阻止對方進(jìn)行相應(yīng)信息活動(dòng)等內(nèi)容。

對抗雙方都是利用電磁空間獲取對方信息、傳輸己方信息，因此，分析研究干擾/抗干擾對抗過程中的信息流動(dòng)關(guān)系，可能會(huì)更好地描述干擾/抗干擾的本質(zhì)特性。

1.1 無干擾情況下的信息流動(dòng)過程

無干擾情況下的信息流動(dòng)過程如圖1所示。

首先，在信息發(fā)送端需要有一個(gè)不含調(diào)制信息的標(biāo)準(zhǔn)源產(chǎn)生基準(zhǔn)信號，如雷達(dá)的發(fā)射樣本信號、通信設(shè)備的本振信號。被動(dòng)偵察設(shè)備可以理解為在目標(biāo)處存在一個(gè)寬譜輻射源(包含微波、紅外、光學(xué)頻段)。

然后，經(jīng)過信息調(diào)制，產(chǎn)生目標(biāo)回波信號、目標(biāo)主動(dòng)輻射信號、通信傳輸信號(含待傳送的語音、數(shù)據(jù)信息)，經(jīng)過電磁空間的傳輸，進(jìn)入電子設(shè)備(包括雷達(dá)、通信設(shè)備、衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備等)。

電子設(shè)備對接收到的信號先進(jìn)行信號處理，即對接收信號的幅度、頻率、相位、極化、到達(dá)時(shí)間、到達(dá)角度等電參數(shù)進(jìn)行測量，判斷是否存在關(guān)注的目標(biāo)回波信號、通信傳輸信號、目標(biāo)主動(dòng)輻射信號，再將關(guān)注信號與本設(shè)備內(nèi)設(shè)的基準(zhǔn)信號進(jìn)行比對，從而提取出目標(biāo)調(diào)制數(shù)據(jù)或通信傳輸數(shù)據(jù)。

電子設(shè)備在得到目標(biāo)調(diào)制數(shù)據(jù)或通信傳輸數(shù)據(jù)后，再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即將收到的信息與標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)參數(shù)或通信協(xié)議進(jìn)行比對，得到所需的目標(biāo)信息或通信內(nèi)容。例如：雷達(dá)在提取出目標(biāo)調(diào)制信息后，還要與目標(biāo)庫內(nèi)存儲(chǔ)的目標(biāo)特征參數(shù)進(jìn)行比對，若相關(guān)成功，才能最終確認(rèn)目標(biāo)；通信接收機(jī)接收到傳輸信息后，需要與通信協(xié)議進(jìn)行比對，才能得到需要傳輸?shù)耐ㄐ艃?nèi)容。

1.2 有干擾情況下的信息流動(dòng)過程

有干擾情況下的信息流動(dòng)過程如圖2～3所示。

干擾機(jī)在產(chǎn)生干擾信號時(shí)，既可以對被干擾信號進(jìn)行實(shí)時(shí)偵察，也可以根據(jù)對被干擾信號參數(shù)的了解程度進(jìn)行預(yù)先設(shè)定。因此，從干擾方的視點(diǎn)分析，實(shí)施干擾總要知曉被干擾方一定量的信息，信息知曉越多，越有利于提高干擾效率。例如，基于對雷達(dá)信號載頻的偵察，可以采用窄帶壓制干擾，其干擾功率譜密度值優(yōu)于寬帶壓制干擾；對雷達(dá)信號脈內(nèi)細(xì)節(jié)進(jìn)行偵察，就可以采用相參干擾，獲得雷達(dá)信號處理增益，從而減小干擾機(jī)所需的干擾功率。

與無干擾情況下的信息流動(dòng)過程相比，可以發(fā)現(xiàn)：所有的干擾信號都是通過電磁空間這一傳輸環(huán)節(jié)，與正常信號一起進(jìn)入電子設(shè)備接收機(jī)。因此，所有的干擾措施都可以歸納為在電子設(shè)備接收機(jī)的輸入端增加了多余的信息，使得電子設(shè)備接收到的總信息量增加。

在總信息量增加的情況下(見圖2、圖3)，電子設(shè)備的信息處理結(jié)果與總信息量增加之前(見圖1)的結(jié)果相比將可能發(fā)生變化。因此，可以根據(jù)信息處理結(jié)果是否發(fā)生變化，給出是否受到干擾的判據(jù)：信息處理結(jié)果沒有發(fā)生變化，可定義為電子設(shè)備未受到干擾；信息處理結(jié)果有變化，可定義為電子設(shè)備受到干擾。干擾對電子設(shè)備信息處理結(jié)果的影響可分為以下兩大類：

1)形成壓制性干擾效果，影響電子設(shè)備的發(fā)現(xiàn)環(huán)節(jié)。干擾的存在，使得電子設(shè)備不能發(fā)現(xiàn)有用信號的存在，或提取的目標(biāo)調(diào)制信息/通信傳輸信息無法為后級數(shù)據(jù)處理所使用。

2)形成欺騙性干擾效果，影響電子設(shè)備的識別環(huán)節(jié)。干擾的存在，使得電子設(shè)備無法通過數(shù)據(jù)處理得到正確的目標(biāo)信息或通信內(nèi)容。

1.3 采用抗干擾措施情況下的信息流動(dòng)過程

在有干擾的情況下，電子設(shè)備采用抗干擾措施進(jìn)行對抗，其信息流動(dòng)過程如圖4所示。

從處理流程上分析，電子設(shè)備內(nèi)部的抗干擾過程可分為：干擾感知、干擾分析、抗干擾措施調(diào)用、抗干擾效果評估等環(huán)節(jié)，可以通過人工或自動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)。干擾感知、干擾分析是為啟動(dòng)抗干擾措施做準(zhǔn)備，抗干擾效果評估是為選擇最優(yōu)抗干擾措施做準(zhǔn)備。從信息論的角度看，可以認(rèn)為抗干擾措施改變了信息流動(dòng)回路的模型。

圖4中，電子設(shè)備中增加了抗干擾措施的信息處理模塊，其信息對抗的本質(zhì)，就是減少由外部干擾引起的多余的信息量。減少信息量的方法有兩種類型，即前饋抑制型和反饋抑制型。前饋抑制，是在進(jìn)行信號處理前即對干擾信息進(jìn)行了抑制，如超低旁瓣、捷變頻等抗干擾措施。反饋抑制，是指發(fā)現(xiàn)存在干擾后，采用對抗措施，抑制干擾信息進(jìn)入下一個(gè)信息處理環(huán)節(jié)，如旁瓣對消、記憶跟蹤等抗干擾措施。

電子設(shè)備的抗干擾措施也可分為靜態(tài)抗干擾措施與動(dòng)態(tài)抗干擾措施兩大類。

靜態(tài)抗干擾措施的特點(diǎn)是：無論外部干擾是否存在，抗干擾措施均啟動(dòng)。這類抗干擾措施對干擾信號和正常信號具有同樣的處理流程，依靠某種信號處理特性抑制干擾信號，保留正常信號。如：低副瓣天線、脈沖壓縮、脈沖參差、捷變頻等。

動(dòng)態(tài)抗干擾措施的特點(diǎn)是：依據(jù)外部干擾是否存在，決定是否啟動(dòng)抗干擾措施。這類抗干擾措施具有干擾識別和干擾信號分析處理流程，對干擾信號和正常信號具有不一樣的處理流程。依靠電子設(shè)備的狀態(tài)變化抑制干擾信號，保留正常信號，?？蓺w納為反饋抑制型抗干擾措施。如：跟蹤干擾源、旁瓣對消、自適應(yīng)頻譜尋凹等。

抗干擾措施對電子設(shè)備的信息處理過程的恢復(fù)，可分為以下兩種情況：

1)恢復(fù)電子設(shè)備的發(fā)現(xiàn)能力。在存在干擾的情況下，使電子設(shè)備能繼續(xù)發(fā)現(xiàn)有用信號的存在，或提取的目標(biāo)調(diào)制信息/通信傳輸信息能夠?yàn)楹蠹墧?shù)據(jù)處理所使用。

2)恢復(fù)電子設(shè)備的識別能力。在存在干擾的情況下，使電子設(shè)備的數(shù)據(jù)處理能繼續(xù)得到正確的目標(biāo)信息或通信內(nèi)容。

與無干擾情況下的信息流動(dòng)過程相比，可以發(fā)現(xiàn)：所有的抗干擾措施，都可以歸納為在電子設(shè)備內(nèi)部各信息處理節(jié)點(diǎn)減少由干擾源產(chǎn)生的多余信息，使得電子設(shè)備所需處理的總信息量減少，努力確保正常信號的信息量不變。

由于抗干擾措施增加了電子設(shè)備的復(fù)雜度，因此，抗干擾措施也有可能引入額外的信息(類似于在電路中增加功能模塊會(huì)引入額外的噪聲)，在圖4中，這一額外引入信息等效到電子設(shè)備的輸入端，可以理解為使用抗干擾措施所引起的系統(tǒng)信息量增加，其影響實(shí)際上等效為某種干擾效果。

從圖4中可以看出，抗干擾措施需要結(jié)合電子設(shè)備的具體軟硬件實(shí)現(xiàn)方式發(fā)揮抗干擾效果，是不能脫離具體的電子設(shè)備而獨(dú)立存在的。因此，與存在獨(dú)立的電子偵察設(shè)備、電子干擾裝備不同，不存在獨(dú)立的電子抗干擾裝備。

1.4 用信息量的概念描述信息流動(dòng)過程

1)無干擾情況下

從圖1中可以得知，理想情況下，電子設(shè)備自身不產(chǎn)生信息處理誤差，在外部無干擾、電子設(shè)備無抗干擾措施的條件下，電子設(shè)備輸入輸出端口之間的總信息量變化為：

ΔI=Io-Ii=0

(1)

式中，Ii為輸入端口的信息量，Io為輸出端口的信息量。

從信息論的觀點(diǎn)看，式(1)表達(dá)的物理含義是：在外部輸入信息量Ii的驅(qū)動(dòng)下，可確保設(shè)備正常產(chǎn)生信息量Io，完成工作任務(wù)，Ii已經(jīng)滿足設(shè)備正常工作所需。因此，達(dá)到平衡狀態(tài)后，設(shè)備輸入輸出端總信息量變化為0。

2)有干擾情況下

在有干擾的情況下，如圖2～3所示，電子設(shè)備輸入輸出端口之間的總信息量變化為：

ΔI=Io-(Ii+Ij)=(Io-Ii)-Ij<0

(2)

式中，Ij為干擾源在電子設(shè)備輸入端口產(chǎn)生的信息量，一般情況下恒為正值。

式(2)表達(dá)的物理含義是：由于有干擾信息Ij的存在，電子設(shè)備輸入輸出端總信息量的變化為負(fù)值，表明產(chǎn)生了信息丟失，原來無干擾情況下的平衡態(tài)被打破，外部正常的輸入信息量Ii已不能滿足電子設(shè)備正常工作所需，因此，電子設(shè)備的信息處理能力下降或信息處理結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。此時(shí)，可以判斷為：電子設(shè)備受到了干擾。

3)有干擾和有抗干擾措施情況下

在有抗干擾措施的情況下，如圖4所示，電子設(shè)備輸入輸出端口之間的總信息量變化為：

(3)

式(3)表達(dá)的物理含義是：由于有抗干擾措施的存在，抑制了干擾產(chǎn)生的信息量，減弱了信息量的變化。式(3)的結(jié)果分3種情況：

① ΔI=0：抗干擾措施正好抑制了干擾產(chǎn)生的多余信息，使得總信息量變化恢復(fù)到平衡態(tài)，設(shè)備恢復(fù)正常工作。此時(shí)可以判斷為：電子設(shè)備的抗干擾措施有效果。

② ΔI>0：抗干擾措施強(qiáng)烈抑制了干擾產(chǎn)生的多余信息，使得總信息量變化恢復(fù)到平衡態(tài)并出現(xiàn)剩余儲(chǔ)備，設(shè)備除了能正常工作之外，還能承受更大的干擾信息量。此時(shí)可以判斷為：電子設(shè)備的抗干擾措施有效果。

③ ΔI<0：抗干擾措施不能完全抑制干擾產(chǎn)生的多余信息，使得總信息量變化并沒有恢復(fù)到平衡態(tài)。但由于ΔI式(3)>ΔI式(2)，因此，設(shè)備在一定程度上能恢復(fù)正常工作。此時(shí)可以判斷為：電子設(shè)備的抗干擾措施有一定效果，但不能完全抑制干擾。

1.5 用信息量的概念定義干擾與抗干擾措施

根據(jù)上述分析，可以給出一種基于信息量概念的干擾/抗干擾措施定義：

干擾：具有Ij>0特性，且能降低電子設(shè)備ΔI的外界信息源。

有效干擾：具有Ij>0特性，且能在電子設(shè)備使用抗干擾措施條件下繼續(xù)使電子設(shè)備ΔI<0的外界信息源。

抗干擾措施：具有Icj>0特性，且能提高電子設(shè)備ΔI的信息處理措施。

有效抗干擾措施：具有Icj>0特性，且能在電子干擾條件下繼續(xù)使電子設(shè)備保持ΔI≥0能力的信息處理措施。

2 干擾/抗干擾的技術(shù)特點(diǎn)

對抗性：通常所說的“沒有干擾不了的設(shè)備”以及“沒有抗不掉的干擾”，實(shí)際上是描述了ΔI<0和ΔI≥0的對抗結(jié)果。改變Ij和Icj，對抗結(jié)果ΔI是可變的。

互耦性：在信息量的變化函數(shù)中，干擾產(chǎn)生的多余信息量和抗干擾措施對多余信息量的抑制幾乎都是同時(shí)出現(xiàn)的，是一對矛盾的兩個(gè)方面。從式(3)中可以看出，描述電子設(shè)備的抗干擾措施是否有效，不僅要考慮抗干擾措施自身的各項(xiàng)指標(biāo)，還要考慮干擾的影響程度。同理，描述干擾設(shè)備所施放的干擾是否起效，不但需要考慮干擾設(shè)備自身的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，更需要考慮被干擾設(shè)備的抗干擾性能指標(biāo)。也就是說，這一對矛盾體中的任一方，不能完全撇開對方而單獨(dú)描述自身性能。

對稱性：一種適用于抗干擾的技術(shù)措施，經(jīng)過適當(dāng)改進(jìn)后，可以成為一種適用于干擾的技術(shù)措施，反之亦然。例如：捷變頻通常認(rèn)為是抗干擾措施，此項(xiàng)技術(shù)在干擾上的體現(xiàn)，就是DRFM干擾體制。又如：多假目標(biāo)干擾是一種干擾樣式，此技術(shù)在電子設(shè)備上也可采用，以消耗干擾機(jī)的信號處理資源，使之發(fā)生飽和而丟失目標(biāo)，從而轉(zhuǎn)化為一種抗干擾措施。

實(shí)現(xiàn)難度不均衡性：由圖4可見，實(shí)施干擾在本質(zhì)上是對一個(gè)信息處理系統(tǒng)增加額外的信息量，是一個(gè)使信息熵增加的過程，可自發(fā)進(jìn)行。而實(shí)施抗干擾措施在本質(zhì)上是減少一個(gè)信息處理系統(tǒng)已有的信息量，是一個(gè)使信息熵減少的過程，因此，不能自發(fā)進(jìn)行，必須要消耗額外的資源，如增加信號處理硬件設(shè)備、設(shè)計(jì)復(fù)雜的抗干擾處理算法等。因此，從這個(gè)角度分析，實(shí)施干擾要比實(shí)現(xiàn)抗干擾措施容易。

3 抗干擾措施性能函數(shù)

3.1 抗干擾措施性能函數(shù)的概念

電子設(shè)備如果僅完成電子信號接收，而不進(jìn)行信息處理，則沒有產(chǎn)生任何有用信息。在這種情況下，實(shí)際上無所謂干擾，也就無所謂抗干擾。因此，信息處理(包含信號處理與數(shù)據(jù)處理)環(huán)節(jié)是產(chǎn)生電子設(shè)備所需有用信息的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

信息處理的主要功能是發(fā)現(xiàn)、識別從外部目標(biāo)處傳遞來的信息。在發(fā)現(xiàn)階段，主要是靠信噪比準(zhǔn)則區(qū)分有無傳遞信息的存在。在識別階段，主要是靠目標(biāo)參數(shù)的先驗(yàn)值及檢測門限，區(qū)分接收到的參數(shù)是否為目標(biāo)信息。

所謂的干擾，就是改變設(shè)備的判斷結(jié)果，包括對目標(biāo)有無的判斷、對目標(biāo)真假的判斷。因此，可以這樣認(rèn)為：1)設(shè)備在發(fā)現(xiàn)階段對信噪比準(zhǔn)則的依賴，是其受到壓制干擾的根本原因。壓制干擾的作用是提高噪聲基底能量，改變信噪比，破壞發(fā)現(xiàn)過程，降低發(fā)現(xiàn)概率。2)設(shè)備在識別階段必需的信息外推、信息比對過程，是其受到欺騙干擾的根本原因。欺騙干擾采用虛擬目標(biāo)參數(shù)，使設(shè)備改變對目標(biāo)真實(shí)度的判斷，降低識別正確率。

電子設(shè)備內(nèi)部設(shè)計(jì)有多種抗干擾措施。描述抗干擾措施的抗干擾性能，目前暫時(shí)很難給出一個(gè)統(tǒng)一、定量的方法或結(jié)果。

因此，本文提出了描述某一抗干擾措施cj抗干擾性能的函數(shù)Fcj(jb,jd)，是以電子設(shè)備的發(fā)現(xiàn)概率函數(shù)與識別概率函數(shù)為基礎(chǔ)，引入干擾參數(shù)變量和抗干擾參數(shù)變量而構(gòu)建的一個(gè)歸一化函數(shù)：

(4)

式中，P(a,jb,cj)為壓制干擾參數(shù)為jb、抗干擾措施cj條件下電子設(shè)備的發(fā)現(xiàn)概率；P(a,0,0)為無干擾、無抗干擾措施條件下電子設(shè)備的發(fā)現(xiàn)概率；P(b,jd,cj)為欺騙干擾參數(shù)為jd、抗干擾措施cj條件下電子設(shè)備的識別概率；P(b,0,0)為無干擾、無抗干擾措施條件下電子設(shè)備的識別概率。

在壓制干擾條件下，干擾和抗干擾措施只改變P(a,jb,cj)，而P(b,jd,cj)=1。

在欺騙干擾條件下，干擾和抗干擾措施只改變P(b,jd,cj)，而P(a,jb,cj)=1。

在壓制-欺騙復(fù)合干擾條件下，干擾和抗干擾措施同時(shí)改變P(a,jb,cj)、P(b,jd,cj)。

3.2 對抗干擾措施性能函數(shù)的分析

1)理想抗干擾措施的性能函數(shù)

理想抗干擾措施的P(a,jb,cj)≡P(a,0,0)，P(b,jd,cj)≡P(b,0,0)，因此：

Fcj(jb,jd)≡1

其函數(shù)圖像如圖5所示。

2)實(shí)際抗干擾措施的等效插入損耗

P(a,0,cj)

這樣，在無干擾情況下，也有：

Fcj(0,0)<1

此時(shí)，F(xiàn)cj(0,0)描述的是啟動(dòng)抗干擾措施cj對電子設(shè)備正常工作造成的負(fù)面影響，可以理解為抗干擾措施cj對電子設(shè)備原有性能的一種損耗。對于不同的抗干擾措施，有不同的等效插入損耗，如圖6所示，抗干擾措施1對系統(tǒng)的影響小于抗干擾措施2。

3)實(shí)際抗干擾措施的特性曲線

實(shí)際抗干擾措施的Fcj(jb,jd)目前尚無法通過理論推導(dǎo)獲得，應(yīng)通過大量的試驗(yàn)測試建立經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停贇w納出理論。根據(jù)已有的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，該函數(shù)應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：

①單個(gè)設(shè)備的單個(gè)抗干擾措施對同一干擾樣式的不同干擾強(qiáng)度，抗干擾性能函數(shù)具有不同的取值，形成一條非線性曲線。某抗干擾措施的性能函數(shù)曲線如圖7所示。

②該非線性曲線可粗分為抗干擾成功、抗干擾比例成功、抗干擾失敗區(qū)段。

抗干擾成功：無論干擾強(qiáng)度如何變化，抗干擾性能函數(shù)值均高于95%。

抗干擾比例成功：抗干擾性能函數(shù)值與干擾強(qiáng)度之間成近似線性的關(guān)系。

抗干擾失?。簾o論干擾強(qiáng)度如何變化，抗干擾性能函數(shù)值均低于5%。

③無論多么簡單的抗干擾措施，在應(yīng)對很弱的干擾強(qiáng)度時(shí)，總能起到抗干擾效果，處于抗干擾成功區(qū)段。

④無論多么復(fù)雜的抗干擾措施，在應(yīng)對很強(qiáng)的干擾強(qiáng)度時(shí)，總是難以完全對抗，處于抗干擾失敗區(qū)段。

⑤在特定干擾強(qiáng)度范圍，抗干擾能力與干擾強(qiáng)度基本呈負(fù)線性關(guān)系，可以用公式定量描述。

⑥抗干擾措施性能函數(shù)曲線未必一定是單調(diào)下降的曲線，隨著干擾強(qiáng)度的變化，抗干擾措施性能函數(shù)可能呈現(xiàn)凹口狀。在某些干擾強(qiáng)度取值處，抗干擾能力急速下降，處于抗干擾失敗區(qū)；在另一些干擾強(qiáng)度取值處，抗干擾能力又急速上升，恢復(fù)抗干擾成功的狀態(tài)。干擾強(qiáng)度可能與時(shí)間、頻率或角度等變量有關(guān)。如圖8所示。

⑦單個(gè)設(shè)備的多個(gè)抗干擾措施對同一干擾樣式的不同干擾強(qiáng)度，抗干擾性能函數(shù)具有不同的取值，分別形成一條非線性曲線，構(gòu)成一個(gè)曲線族。這一曲線族，可作為單個(gè)設(shè)備選擇有效抗干擾措施對抗該干擾樣式的設(shè)計(jì)依據(jù)。圖9中：抗干擾措施1 具有最小的等效插入損耗，但干擾強(qiáng)度增大后，抗干擾效果比干擾措施2和3要差?？垢蓴_措施2的抗干擾性能要明顯優(yōu)于抗干擾措施3，但并不表明其工程可實(shí)現(xiàn)性也優(yōu)于抗干擾措施3。

⑧對同一種干擾樣式，不同工作體制的設(shè)備有不同的抗干擾性能函數(shù)值。這可作為單個(gè)設(shè)備選擇工作體制抗干擾措施對抗該干擾樣式的設(shè)計(jì)依據(jù)。圖10表明，對某一干擾樣式而言，工作體制1具有最好的抗干擾性能。

4 提高干擾效果的方法

從前文分析中已得到結(jié)論，電子設(shè)備的抗干擾性能是干擾參數(shù)的函數(shù)。根據(jù)干擾/抗干擾的互耦性，可以推論出：描述電子干擾設(shè)備的干擾性能函數(shù)也應(yīng)是抗干擾措施參數(shù)的函數(shù)。

式(4)可類推為：

(5)

此函數(shù)描述了在特定抗干擾措施cj下，壓制干擾參數(shù)為jb、欺騙干擾參數(shù)為jd的干擾樣式的干擾性能，因此，F(xiàn)jb,jd(cj)可定義為“干擾性能函數(shù)”。

對壓制干擾而言，在有干擾、無抗干擾措施情況下，P(a,jb,0)1，表明干擾有效。在有干擾、有抗干擾措施的情況下，P(a,jb,0)Fjb(0)，表明抗干擾措施的使用使得干擾性能下降。

這就意味著，一種良好的干擾措施，應(yīng)該是能有效抑制電子設(shè)備抗干擾措施得益的措施。例如，相參信號體制干擾，抑制了電子設(shè)備的相參處理增益得益；DRFM、ARFM體制干擾，抑制了電子設(shè)備的捷變頻、脈沖參數(shù)捷變處理得益。

從信息論的角度分析，壓制性干擾給電子設(shè)備注入了大量的虛假信息，使電子設(shè)備的發(fā)現(xiàn)概率大為下降。欺騙性干擾讓電子設(shè)備在誤差允許范圍內(nèi)失去識別能力，干擾信號與正常信號的匹配度越高，電子設(shè)備越容易受到干擾。從這個(gè)意義上講，目標(biāo)模擬器就是最好的假目標(biāo)干擾機(jī)。

隨著抗干擾技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備內(nèi)部具備了干擾感知、干擾分析、抗干擾措施調(diào)用、抗干擾效果評估等功能。根據(jù)干擾/抗干擾的對稱性，一種良好的干擾設(shè)備，也應(yīng)該具備抗干擾措施感知、抗干擾措施分析、干擾樣式自適應(yīng)調(diào)用、干擾效果自適應(yīng)評估的功能。這樣，干擾技術(shù)才能與抗干擾技術(shù)保持均衡的對立統(tǒng)一關(guān)系。

5 結(jié)束語

干擾與抗干擾措施種類繁多，特性差異很大，因此只有分別完成對其的定量描述和數(shù)學(xué)建模，才能得到真正的抗干擾措施性能函數(shù)的表達(dá)式，從而進(jìn)一步研究多個(gè)干擾或多個(gè)抗干擾措施的綜合效果。本文基于對干擾/抗干擾對抗過程中的信息流動(dòng)分析，提出了對干擾/抗干擾措施的一種量化定義方法，初步給出了一種抗干擾措施性能函數(shù)的表達(dá)式，該函數(shù)與電子設(shè)備性能指標(biāo)、抗干擾措施技術(shù)指標(biāo)、干擾技術(shù)指標(biāo)之間的關(guān)系，還需要進(jìn)一步進(jìn)行研究?！?/p>

[1] 張春磊，楊小牛. 認(rèn)知電子戰(zhàn)初探[J]. 通信對抗，2013，32(2)：1-4，20.

[2] 楊學(xué)永，宋國棟，錢軼，等. 現(xiàn)代雷達(dá)信號分選跟蹤的幾種方法[J]. 現(xiàn)代雷達(dá)，2014，36(3)：43-48.

[3] 徐蔚鴻.模糊智能系統(tǒng)中模糊推理研究[D].南京：南京理工大學(xué)，2004.

The discussion of several ECM/ECCM problems based on the information flow analysis

Li Min1， Zhang Bin2， Wang Xiaoke1， Wei Xin1

(1.Shanghai Institute of Mechanics and Electricity Engineering, Shanghai 201109, China;2. Shanghai Academy of Spaceflight Technology, Shanghai 201109, China)

By the analysis of information transmitting process, the information theory definition of interference and countermeasures is proposed, and the expression method of countermeasures performance function is showed; meanwhile the technological approaches for jamming effect improvement are analyzed. The viewpoints inosculate with the electronic countermeasures practical experience. However, the quantitative application realization needs a large amount of experimental data and effective mathematical models.

information content; ECM; ECCM; performance function

2016-11-15；2017-01-12修回。

李旻(1969-)，男，研究員，主要研究方向?yàn)樾畔埂?/p>

TN97

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