电磁攻防
随着世界新军事革命的深入发展，战争形态加速向信息化、智能化方向演进，电磁频谱资源成为信息化、智能化战争关注焦点和大国战略博弈争夺重点之一。电磁频谱空间攻防利用以电磁能为代表的颠覆性技术群，在电磁空间中对敌目标实施攻击，对我系统、网络和行动进行保护。电磁攻防作战以电磁能为载体，与陆、海、空、天、网等多域作战行动紧密协同，其潜在速度优势能够使我军快速做出决策、采取行动。
近年来，国内外研究进展加速了电磁战领域的理论和技术改革，将“电磁频谱战”从“电子战”概念中分离出来。针对电磁频谱战的研究显得尤为紧迫且十分重要。
《国防科技大学学报》向海军工程大学电磁攻防团队策划了“电磁攻防”专题，发表于2024年第5期。本专题包含6篇技术性论文，内容涉及通信抗干扰、雷达抗干扰、干扰侦察一体化、目标检测与跟踪等，可为电磁攻防领域的研究人员提供理论和实践指导。
关键词：
2024, 46(5):1-7.
DOI: 10.11887/j.cn.202405001
摘要:
为了定量描述干扰对消性能对扰中侦系统的影响,提出了非理想干扰对消条件下干扰-侦察中断概率的概念,推导了干扰-侦察中断概率性能闭式表达式,并进一步给出了理想干扰对消情况下的渐进中断概率表达式。基于所推导性能闭式表达式,求得了使干扰-侦察中断概率最小化的最优干扰功率。利用蒙特卡罗仿真验证了推导结果的准确性和最优功率的正确性。结果表明,干扰-侦察中断概率随着干扰对消比增大而减小,但随着干扰功率和发射功率的增大先减小后增大；最优干扰功率随着发射功率的增大而逐步增大,但最优干扰-侦察中断概率性能随着发射功率的增大而趋于常数。
为了定量描述干扰对消性能对扰中侦系统的影响,提出了非理想干扰对消条件下干扰-侦察中断概率的概念,推导了干扰-侦察中断概率性能闭式表达式,并进一步给出了理想干扰对消情况下的渐进中断概率表达式。基于所推导性能闭式表达式,求得了使干扰-侦察中断概率最小化的最优干扰功率。利用蒙特卡罗仿真验证了推导结果的准确性和最优功率的正确性。结果表明,干扰-侦察中断概率随着干扰对消比增大而减小,但随着干扰功率和发射功率的增大先减小后增大；最优干扰功率随着发射功率的增大而逐步增大,但最优干扰-侦察中断概率性能随着发射功率的增大而趋于常数。
2024, 46(5):8-16.
DOI: 10.11887/j.cn.202405002
摘要:
针对子阵级单脉冲雷达,研究了和差四通道主瓣干扰对消技术。为此,构建了二维子阵级单脉冲四通道干扰对消信号模型,并提出了以有用信号信噪比损失值为指标的定量方法来表征主瓣干扰对消角度分辨率。基于此,进一步推导了干扰对消角度分辨率的解析表达式,并明确了对消角度盲区的理论边界。仿真与暗室实验的结果验证了该解析式的正确性。研究可为四通道主瓣干扰对消技术的理论边界分析和工程实现提供参考。
针对子阵级单脉冲雷达,研究了和差四通道主瓣干扰对消技术。为此,构建了二维子阵级单脉冲四通道干扰对消信号模型,并提出了以有用信号信噪比损失值为指标的定量方法来表征主瓣干扰对消角度分辨率。基于此,进一步推导了干扰对消角度分辨率的解析表达式,并明确了对消角度盲区的理论边界。仿真与暗室实验的结果验证了该解析式的正确性。研究可为四通道主瓣干扰对消技术的理论边界分析和工程实现提供参考。
2024, 46(5):17-25.
DOI: 10.11887/j.cn.202405003
摘要:
为解决宽带干扰对消中的多源干扰抑制问题,建立多源宽带干扰对消的理论模型,得到了取样天线和时域滤波器数量对干扰抑制性能的影响规律。分析干扰源间相关性对干扰抑制性能的影响,研究多干扰源和单干扰源干扰对消比的差异性,提出压缩系数作为衡量多干扰源干扰对消比的指标,并得到了多源宽带干扰对消的干扰抑制需求。实验结果表明,增大取样天线和时域滤波器数量可以显著提高双干扰源的干扰对消比。在相同场景下,双干扰源的干扰对消比低于单干扰源10 dB以上,而且随着双干扰源的功率差变大,压缩系数降低,干扰对消比逐渐降低。当二者的功率差超过25 dB后,压缩系数接近于1,双干扰源等效为单干扰源。
为解决宽带干扰对消中的多源干扰抑制问题,建立多源宽带干扰对消的理论模型,得到了取样天线和时域滤波器数量对干扰抑制性能的影响规律。分析干扰源间相关性对干扰抑制性能的影响,研究多干扰源和单干扰源干扰对消比的差异性,提出压缩系数作为衡量多干扰源干扰对消比的指标,并得到了多源宽带干扰对消的干扰抑制需求。实验结果表明,增大取样天线和时域滤波器数量可以显著提高双干扰源的干扰对消比。在相同场景下,双干扰源的干扰对消比低于单干扰源10 dB以上,而且随着双干扰源的功率差变大,压缩系数降低,干扰对消比逐渐降低。当二者的功率差超过25 dB后,压缩系数接近于1,双干扰源等效为单干扰源。
2024, 46(5):26-36.
DOI: 10.11887/j.cn.202405004
摘要:
针对因随机假目标干扰、强杂波存在的复杂环境中三维目标检测问题,提出一种基于平行线坐标变换的多层次检测前跟踪算法。雷达量测点被先后置于规格化后的径向距离-时间平面、方位角-时间平面和俯仰角-时间平面分层次进行非相参积累和点迹筛选,每次筛选只对上一层的筛选结果进行处理,再根据先验信息进行航迹约束和航迹融合,得到最终检测结果。通过仿真对算法进行性能验证和分析,结果显示,该算法在不同信干杂比、量测误差和杂波密度下均能有效滤除虚假量测点,实现真实航迹的检测。
针对因随机假目标干扰、强杂波存在的复杂环境中三维目标检测问题,提出一种基于平行线坐标变换的多层次检测前跟踪算法。雷达量测点被先后置于规格化后的径向距离-时间平面、方位角-时间平面和俯仰角-时间平面分层次进行非相参积累和点迹筛选,每次筛选只对上一层的筛选结果进行处理,再根据先验信息进行航迹约束和航迹融合,得到最终检测结果。通过仿真对算法进行性能验证和分析,结果显示,该算法在不同信干杂比、量测误差和杂波密度下均能有效滤除虚假量测点,实现真实航迹的检测。
2024, 46(5):37-44.
DOI: 10.11887/j.cn.202405005
摘要:
围绕宽频带通信干扰对消的需求,提出了新的子带划分与重构框架,并对子带划分滤波器组与重构滤波器进行设计,简化了完全重构条件,使得重构滤波器具备过渡带幅度互补特性。仿真与实验结果表明,设计的重构滤波器可以有效降低重构后通信信号的误码率,并且解决了子带信号拼接过程中的频谱起伏现象。所提出的子带划分与重构框架及重构滤波器设计展现了良好的通信信号重构效果,可为宽频带干扰对消的子带划分与重构工程实践提供新的理论方法与技术路线。
围绕宽频带通信干扰对消的需求,提出了新的子带划分与重构框架,并对子带划分滤波器组与重构滤波器进行设计,简化了完全重构条件,使得重构滤波器具备过渡带幅度互补特性。仿真与实验结果表明,设计的重构滤波器可以有效降低重构后通信信号的误码率,并且解决了子带信号拼接过程中的频谱起伏现象。所提出的子带划分与重构框架及重构滤波器设计展现了良好的通信信号重构效果,可为宽频带干扰对消的子带划分与重构工程实践提供新的理论方法与技术路线。
2024, 46(5):45-53.
DOI: 10.11887/j.cn.202405006
摘要:
在非合作干扰对消的背景之下,通过对不同阵列流形接收信号模型的建立,提出了空间分辨率的表征参数,用以衡量干扰信号与通信信号达波角度接近时,不同阵列流形对相近达波角度的分辨能力和对消能力,并分析了空间分辨率的影响因素,提出了新的非合作干扰对消阵列设计标准。推导了阵列转移因子和输出信干噪比作为空间分辨率的评价指标。从阵型、阵元个数和阵列半径三个方面,仿真分析了不同阵列流形的空间分辨率,并通过实验进行了验证。实验结果与理论和仿真分析结果吻合较好,验证了空间分辨率对干扰对消的实际影响。为后续阵列流形优化与辅助天线设计提供了基础。
在非合作干扰对消的背景之下,通过对不同阵列流形接收信号模型的建立,提出了空间分辨率的表征参数,用以衡量干扰信号与通信信号达波角度接近时,不同阵列流形对相近达波角度的分辨能力和对消能力,并分析了空间分辨率的影响因素,提出了新的非合作干扰对消阵列设计标准。推导了阵列转移因子和输出信干噪比作为空间分辨率的评价指标。从阵型、阵元个数和阵列半径三个方面,仿真分析了不同阵列流形的空间分辨率,并通过实验进行了验证。实验结果与理论和仿真分析结果吻合较好,验证了空间分辨率对干扰对消的实际影响。为后续阵列流形优化与辅助天线设计提供了基础。
