背景介紹

基于DRFM系統(tǒng)的間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾(Interrupted Sampling Repeater Jamming, ISRJ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延僅有納秒級(jí)，干擾不需要對(duì)雷達(dá)信號(hào)全周期采樣，切片時(shí)寬僅為小部分雷達(dá)信號(hào)的時(shí)寬，就能利用雷達(dá)的主瓣增益而實(shí)現(xiàn)大的干信比壓制。ISRJ可以在段時(shí)間內(nèi)同時(shí)向多個(gè)組網(wǎng)雷達(dá)主瓣方法發(fā)送干擾，抑制其探測(cè)威力，從而幫助掩護(hù)的編隊(duì)突圍。因此，ISRJ已成為目前電子對(duì)抗中的主要威脅。

盡管ISRJ充分利用了匹配濾波系統(tǒng)積累后輸出的缺陷，但從匹配濾波的卷積過(guò)程所涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的角度來(lái)看，ISRJ是部分匹配，其能量積累是一個(gè)非線性過(guò)程，這就使得該過(guò)程的平均功率與匹配信號(hào)能量之間存在顯著的差異。為了準(zhǔn)確地描述這一過(guò)程，本文將該過(guò)程所在的數(shù)據(jù)處理域定義為波形域，并在其上建立了一個(gè)新的匹配濾波模型。考慮到以往的方法是對(duì)匹配濾波系統(tǒng)的輸入或輸出建立抗干擾映射，因此本文所提方法可看作對(duì)匹配濾波系統(tǒng)的過(guò)程建立抗干擾映射，在匹配濾波結(jié)束前實(shí)現(xiàn)對(duì)ISRJ的有效抑制。由于該過(guò)程包含了干擾的局部匹配信息， 因此根據(jù)局部與整體的差異，所提算法可在不依賴于ISRJ先驗(yàn)信息的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾的有效抑制。

團(tuán)隊(duì)工作

近年來(lái)，國(guó)防科技大學(xué)胡衛(wèi)東教授團(tuán)隊(duì)在雷達(dá)波形的認(rèn)知與應(yīng)用方面開(kāi)展了深入的研究。

在雷達(dá)波形抗干擾方面，提出了一種基于波形域的匹配濾波前抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法。首先，考慮到間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾的部分匹配特性，在匹配濾波過(guò)程中引入了擴(kuò)展域，即波形域，以研究干擾信號(hào)與真實(shí)目標(biāo)回波信號(hào)元素的局部特征，并在每個(gè)波形域上定義了自適應(yīng)的閾值函數(shù)。其次，引入卡爾曼濾波對(duì)波形域信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，通過(guò)自適應(yīng)閾值檢測(cè)篩選出波形域信號(hào)中的有效積分元素與無(wú)效積分元素，并建立關(guān)于有效積分元素的估計(jì)狀態(tài)空間。最后，在抑制波形域信號(hào)中的無(wú)效積分元素的同時(shí)，從有效積分元素的估計(jì)狀態(tài)空間中補(bǔ)充相應(yīng)長(zhǎng)度的積分元素，保留剩余的有效積分元素，通過(guò)積分得到不含虛假目標(biāo)的距離像結(jié)果。所提方法不倚賴于任何干擾機(jī)參數(shù)等先驗(yàn)信息，即可有效抑制間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾。仿真實(shí)驗(yàn)表明，與傳統(tǒng)方法相比，所提方法實(shí)現(xiàn)的抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾性能更優(yōu)。

該工作擬發(fā)表在《雷達(dá)學(xué)報(bào)》2024年第1期“慶祝毛二可院士90華誕雷達(dá)技術(shù)專刊”的論文“基于波形域的匹配濾波前抗間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法”（蘇漢寧，潘嘉蒙，鮑慶龍，郭福成，胡衛(wèi)東）。

論文介紹

該文研究了匹配濾波過(guò)程中信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征，并將這一微觀信號(hào)處理區(qū)間定義為波形域。

圖2 時(shí)域、波形域和距離域的信號(hào)表征形式（線性調(diào)頻信號(hào)為例）

接下來(lái)，通過(guò)研究干擾信號(hào)與真實(shí)目標(biāo)回波信號(hào)元素的局部特征，并在每個(gè)波形域上定義了自適應(yīng)的閾值函數(shù)。然后，引入卡爾曼濾波對(duì)波形域信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，通過(guò)自適應(yīng)閾值檢測(cè)篩選出波形域信號(hào)中的有效積分元素與無(wú)效積分元素，并建立關(guān)于有效積分元素的估計(jì)狀態(tài)空間。

圖3 不同時(shí)刻下，使用波形域的 IMM-KF方法進(jìn)行估計(jì)的結(jié)果以及相應(yīng)的波形域標(biāo)記結(jié)果

最后，在抑制波形域信號(hào)中的無(wú)效積分元素的同時(shí)，從有效積分元素的估計(jì)狀態(tài)空間中補(bǔ)充相應(yīng)長(zhǎng)度的積分元素，保留剩余的有效積分元素，通過(guò)積分得到不含虛假目標(biāo)的距離像結(jié)果。

圖 3 歸一化一維距離像

審核編輯：劉清