脈沖多普勒引信的速度多假目標(biāo)干擾
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隋 鑒， 李國林， 尹洪偉
（海軍航空工程學(xué)院，山東炯臺264001）
摘要：脈沖多普勒引信具有距離和速度二維選擇能力，使其具有很強(qiáng)的抗干擾能力。為了提高對脈沖多普勒引信的干擾效果，在分析其基本工作原理的基礎(chǔ)上，提出了基于多普勒調(diào)制的速度多假目標(biāo)干擾。給出了產(chǎn)生速度多假目標(biāo)的基本原理，推導(dǎo)了速度多假目標(biāo)干擾下脈沖多普勒引信的輸出，并對速度多假目標(biāo)干擾的干擾效果進(jìn)行仿真分析，，理論分析和仿真結(jié)果表明該方法能夠在速度維對脈沖多普勒引信形成多假目標(biāo)干擾，且假目標(biāo)的數(shù)量和參數(shù)能夠根據(jù)干擾需要進(jìn)行靈活控制，能夠有效干擾脈沖多普勒引信。
關(guān)鍵詞：引信；目標(biāo)探測；脈沖多普勒；多假目標(biāo)干擾
0引言
為了在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的精確探測識別和高效毀傷，要求引信信號處理能夠充分利用彈目交會信息提高引信的抗干擾能力并具有高速、靈活的信號處理能力。作為此類引信代表的脈沖多普勒引信兼具測距和測速能力，能夠?yàn)橐龖?zhàn)配合提供更多的彈目交會信息，具有更好抗干擾能力和引戰(zhàn)配合效率。脈沖多普勒引信的相干處理使得噪聲干擾難以獲得相干處理增益，導(dǎo)致噪聲干擾的干擾效果較差，脈沖多普勒引信的距離和速度二維選擇能力，使得欺騙干擾在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)間和頻率上必須非常精確6。。其優(yōu)良的性能使其在各種精確制導(dǎo)武器中得到廣泛應(yīng)用，對各類突防目標(biāo)構(gòu)成極大威脅。
為了提高對脈沖多普勒引信的干擾效率，本文提出r基于多普勒調(diào)制的速度多假目標(biāo)的干擾方法，并對該方法的干擾效果進(jìn)行理論分析和仿真驗(yàn)證。
1 脈沖多普勒引信基本工作原理
脈沖多普勒引信是應(yīng)用多普勒效應(yīng)工作的一種脈沖體制引信，它具有脈沖引信和連續(xù)波多普勒引信兩種體制的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了它們各自的缺點(diǎn)。其工作過程為，目標(biāo)反射回來的回波信號由天線接收后輸入混頻器，與基準(zhǔn)信號進(jìn)行混頻，混頻后的信號經(jīng)視頻放大后，通過距離選通電路對回波信號進(jìn)行距離選擇，經(jīng)距離選擇的有用信號經(jīng)多普勒信號處理電路提取多普勒信號，以對回波信號進(jìn)行速度選擇，當(dāng)回波滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)便通過執(zhí)行級輸出起爆信號。
2 多普勒調(diào)制的速度多假目標(biāo)干擾原理
脈沖多普勒引信通常采用多普勒濾波器組提取回波信號的多普勒頻率，因此，針對具有速度選擇能力的脈沖多普勒引信，可以采用速度欺騙對其進(jìn)行干擾，從而造成脈沖多普勒引信“早炸”或起爆不適時(shí)，降低導(dǎo)彈武器系統(tǒng)對目標(biāo)的殺傷效果，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的突防。針對干擾機(jī)無法準(zhǔn)確獲得脈沖多普勒引信的速度選擇范圍等引信自身參數(shù)這種情況，本文提出了一種基于多普勒調(diào)制的速度多假目標(biāo)干擾，其基本工作原理如圖1所示。
該方法以DRFM的存儲轉(zhuǎn)發(fā)為基礎(chǔ)，利用DRFM存儲信號可以保持信號的相干性，可以對DRFM存儲的引信信號進(jìn)行相應(yīng)的多普勒調(diào)制，然后將多普勒調(diào)制的干擾信號疊加并經(jīng)適當(dāng)?shù)难訒r(shí)后，經(jīng)DA變換并上變頻后進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，從而產(chǎn)生速度多假目標(biāo)干擾信號。速度多假目標(biāo)干擾可以使干擾覆蓋脈沖多普勒引信可能工作的速度范圍，提高突破脈沖多普勒引信速度選擇的效率，以提高干擾效率。
假設(shè)脈沖多普勒引信的發(fā)射信號為
式中，9，為延時(shí)引入的固定相位，對引信提取多普勒信號沒有影響。
通常引信干擾機(jī)可以通過對干擾信號的延時(shí)tj進(jìn)行控制，以保證干擾信號進(jìn)入引信距離選通門。假設(shè)干擾信號能夠進(jìn)入引信距離選通門，由式(2)可以看，經(jīng)相干解調(diào)后的輸出為多個(gè)多普勒信號的疊加，當(dāng)脈沖多普勒引信采用多普勒濾波器組進(jìn)行處理時(shí)，會在多個(gè)濾波器中輸出有效的多普勒信號，從而形成速度多假目標(biāo)干擾。
3仿真分析
本文設(shè)計(jì)r仿真實(shí)驗(yàn)對速度多假目標(biāo)干擾的干擾效果進(jìn)行仿真分析。假設(shè)被干擾的脈沖多普勒引信的基本參數(shù)為：脈沖寬度為20 ns，脈沖重復(fù)頻率為1000 ns，中心頻率為2 GHz，假目標(biāo)的多普勒調(diào)制范圍為10~ 100 kHz，假目標(biāo)數(shù)量為10。
干擾信號被引信接收后經(jīng)相干解調(diào)，信號的時(shí)域和頻域波形如圖2所示。從圖2巾可以看出，干擾信號相干解調(diào)后的輸出信號為不同多普勒信號的疊加，在頻域形成頻譜展寬的效果，可以在多普勒濾波器中形成多個(gè)輸出。
相干解調(diào)后的輸出信號，經(jīng)過引信的距離選通和多普勒濾波器組濾波處理后，輸出的距離延時(shí)一多普勒頻率二維譜如圖3所示。圖4給出了同一距離單元內(nèi)干擾信號經(jīng)多普勒濾波器組輸出的多普勒譜。由仿真結(jié)果可以看出，干擾信號在同一距離上形成了多個(gè)速度假目標(biāo)，假目標(biāo)的數(shù)量和多普勒頻率范圍同干擾參數(shù)設(shè)置一致�；诙嗥绽照{(diào)制的多假目標(biāo)干擾可以提高干擾信號突破脈沖多普勒引信速度選擇的效率，能夠?qū)γ}沖多普勒引信形成欺騙干擾，造成引信“早炸”，或者破壞引信測得的速度值，使得引信起爆不適時(shí)，降低引戰(zhàn)配合效率。
上述仿真中，干擾信號形成的假目標(biāo)在幅度和假目標(biāo)間隔上保持固定，引信有可能采用一定的抗干擾措施對這種假目標(biāo)進(jìn)行抑制，使干擾效果降低甚至失效。為了提高干擾效果，可以采用隨機(jī)多普勒調(diào)制使假目標(biāo)幅度和間隔隨機(jī)分布，形成隨機(jī)起伏的多假目標(biāo)干擾，其產(chǎn)生的干擾效果如圖5所示�？梢�，當(dāng)假目標(biāo)數(shù)量足夠密集，隨機(jī)多普勒調(diào)制干擾還能對脈沖多普勒引信形成壓制干擾效果。
4結(jié)束語
針對脈沖多普勒引信的速度選擇能力，本文提出了基于多普勒調(diào)制的速度多假目標(biāo)干擾。理論分析和仿真結(jié)果表明，該方法可以在速度維對脈沖多普勒引信形成多假目標(biāo)干擾，多假目標(biāo)能夠提高干擾突破引信速度選擇的效率，且假目標(biāo)的數(shù)量和參數(shù)可以根據(jù)需要靈活控制，以形成不同的干擾效果�；诙嗥绽照{(diào)制的速度多假目標(biāo)干擾能有效干擾脈沖多普勒引信，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
