雷达侦察电磁环境效应分析

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随着信息化水平的提高,现代战场上各种电子装备辐射的电磁信号相互作用、纵横交错,战场电磁环境愈发复杂。雷达侦察接收机作为战场重要的侦察装备之一,必将面临着复杂电磁环境的考验。近年来的局部战争表明,其作战过程中所面临的主要威胁为电子对抗条件下的威胁电磁环境,雷达侦察接收机电磁环境效应的影响机理均与电磁环境中的各类干扰有关。为认识雷达有源干扰信号对雷达侦察接收机工作性能的影响机理,提高其对复杂电磁环境的适应能力,本文针对雷达侦察接收机电磁环境效应的相关问题开展研究,具体分为以下四个部分:首先,对雷达侦察电磁环境进行了分类与建模。为使后续章节对雷达侦察接收机的性能分析具有一般性,在深入分析雷达侦察系统面临的电磁环境及其特点后,将战场复杂多样的雷达信号按照信号形式和信号功率两种方式进行分类,并对现代战争中最常用的干扰手段——雷达有源干扰,进行数学建模和干扰效果仿真。其次,研究了雷达侦察接收机电磁环境复杂度评估方法。针对现有评估方法的不足,从电磁环境具有特殊复杂性的角度出发,根据雷达侦察接收机的工作机理,构建了雷达侦察接收机作战效能评估指标体系,提出一种基于作战效能的雷达侦察接收机电磁环境复杂度评估方法。然后,从检测性能、侦察作用距离和前端截获概率三个方面分析了雷达有源干扰对雷达侦察接收机截获性能的影响。检测性能方面,构建了干扰条件下雷达侦察接收机虚警概率和发现概率的数学模型,建模并仿真了干扰信号功率对二者的影响。侦察作用距离方面,通过分析有、无干扰条件下雷达侦察接收机完成信号检测识别所需的灵敏度条件,得到两种情况下最大侦察作用距离之间的关系。前端截获概率方面,综合考虑对雷达信号截获所需的时、空、频、能、极化五域条件和脉冲丢失概率,建立一种描述更为全面的前端截获概率数学模型,并利用此模型仿真和分析了截获时间及输入端干信比对雷达侦察接收机前端截获概率的影响。最后,就雷达有源干扰对雷达信号传统脉冲描述字测量的影响进行分析。针对IFM接收机处理同时到达信号能力较差的缺点,对干扰信号和雷达信号同时鉴相的情况进行数学建模,仿真并分析了干扰信号频率和功率对测频结果的影响。利用等效噪声功率的方法分析了输入端干信比对脉冲到达时间和脉冲宽度测量的影响。根据单基线相位干涉仪测向原理,就干扰条件下干涉仪对雷达信号方位的测量进行数学建模和仿真,并探讨了干扰信号入射方向、频率、功率对雷达信号方位测量的影响。
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