199弓年第1期上海航天对合成孔径雷达的干扰梁百川(西安电子科技大学)文摘在简单介绍合成孔径雷达(SAR)的基本工作原理的基拙上,重点分析了对SAR实施干扰的可能性,并提出了可能的干扰方法。分析认为,这些可能的干扰方法,不仅适用于SAR,,而且也适用于逆SAR。主题词合成孔径雷达,嗓声干扰,脉冲压缩,十波束压缩,+移频干扰1合成孔径雷达的基本原理为了获得很高的目标距离分辨率,雷达一般采用窄脉冲宽度(以纳秒计)或脉冲压缩技术。后者能以较低的峰值功率电平产生较高的平均发射功率电平,同时由于脉宽窄,因此距离分辨率较高。脉冲压缩技术通常采用线性调频或相位码调制技术,能分辨数米大小的目标。为了获得目标的角度高分辨率,通常需要孔径D很大的天线,因为反射体的分辨率为d:。二R·之/D(1)式中R—目标距离;久—雷达波长。一副很长的线阵天线之所以方位分辨率较高,是由于发射时线阵上的每个振子同时发射相干信号,形成很窄的发射波束。接收时,每个振子又同时接收回波信号并在馈线上同相叠加,形成窄接收波束。相控阵天线通常是通过将天线阵分布单元接收到的信号叠加起来获取窄波束的,并只有在规定高度内的信号才进行相干叠加,以获得该方向上的最大增益。因此,只要用一副小夭线沿着天线阵的轨迹匀速运动、辐射相干信号、记录接收信号并经适当信号处理,就可获得一个很长线阵天线的方向高分辨力。我们把这种概念称为合成孔径天线,如图1所示。合成天线阵方向图天线阵单个单元门天‘W图__呈__连续脉冲发射合成夭线阵平面一+侧视雷达载休运动方向图1合成孔径天线合成孔径雷达(SAR)通常发射一列相千脉冲列,脉冲列中的每一个脉冲均为相同的线性调频脉冲。一般要求距离分辨率占r等于横向分辨率占r.,这两种分辨力均由回波信号的线性调频来获得,所不同的是与距离分辨率有关的线性调频是发射信号中单个脉冲内已存在的,与横向分辨率有关的线性调频则是由于飞机钓直线运动在回波脉冲列中出现的。信号处理可以是先作脉冲压缩再作脉冲收稿日期:1993一06一29;收修改稿日期;1994一08-01上海列相关积分这种串行处理,也可以是距离向脉压和方位向脉冲列相关同时进行二维处理。2对合成孔径雷达的千扰SAR的一个重大弱点是在接收到预定数量的脉冲访不能形成窄波束。在合成孔径的每一个单元位置,其宽波束在起作用。这样,出现于合成波束旁瓣中的干扰信号会仍处于未经压缩的天线的半功率波束宽度之内。图2说明了单元天线瞬时波束宽度与其所形成的压缩天线之间的关系。其结果是,在雷达能够形成合成波束前,在同一天线波束宽度(单个单元夭线的宽波束)内,目标信号和干扰信号并存。在信号处理器前雷达接收机中的所有电路都会受到天线波束压缩前各脉冲上获得的干信比的影响。保护目标施放的噪声干扰信号能在SAR接收机前端产生干扰信号。由于该单元波束宽度一般约为合成波束的30~40倍,其结果是雷达对该位置上目标的角分辨率为所需分辨率的1/30~1/连0o同样的噪声干扰机千扰‘个瞬时产生压缩波束宽度的天线孔径,也必须提高发射机功率,以弥补真实矢线旁瓣的增益损耗(20~30dB)。同时应注意,SAR几乎总是工作在脉冲压缩状态下,’所以,·噪声干扰的有效辐射功率也必须提高刀倍(D为压缩比)。只要电子千扰系统能产生足够高的功率电平,一部连续波噪声干扰机可似保护宽波束真实天线的波束内的所有目标。航夭1995年第1期干扰机可用不同模式的干扰来干扰成像雷达。对具有步(率捷变布l频率分集能力的成像雷达,阻塞干扰是最有效的。在很宽的频率范围内辐射干扰噪声,一定有一部分干扰噪声选入雷达通带内。它会产生背景噪声,从而遮盖目标或真实特性。但由于干扰机的有效辐射功率扩展到很宽的厂率范围内,这样就降低了功率谱密度,从而减小了雷达接收机通带内的平均噪声功率。当已知成像雷达工作于洲定射舒时,选择式干扰(瞄准式干扰)是最有效的一种方法。只要所有干扰噪声都在雷达的通带内,雷达成像的噪声电平只伞决于干扰机的有效辐射功率。脉冲式干扰才普通雷达可产生大量假目标,但对SAR只汀浴加背景噪声。在雷达的图像中,噪声电平取决于干扰机的有效辐射功率。干扰也可用欺骗方式产生除保护目标以外的多个假目标。为了要产生能在距离上和方位上...
