張寧　陳若宇

摘 要：雷達(dá)通信中存在著各種射頻信號(hào)的干擾，嚴(yán)重影響了對(duì)目標(biāo)信號(hào)的檢測(cè)。本文主要介紹了雷達(dá)射頻干擾產(chǎn)生的原因及其分類，提出了利用包絡(luò)濾波法抑制干擾，檢測(cè)目標(biāo)信號(hào)的原理和方法，并通過實(shí)驗(yàn)仿真進(jìn)行了驗(yàn)證分析。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)；干擾抑制；包絡(luò)濾波；目標(biāo)信號(hào)

1 引言

無線通信都會(huì)伴隨著各種干擾，在軍民領(lǐng)域均獲得廣泛應(yīng)用的無線技術(shù)雷達(dá)也一直受著各種射頻干擾，雷達(dá)的干擾抑制能力是衡量雷達(dá)質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，增強(qiáng)雷達(dá)的干擾抑制能力現(xiàn)在已成為雷達(dá)領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題。雷達(dá)干擾抑制的目的是確保雷達(dá)正常工作，從疊加信號(hào)中分離出目標(biāo)信號(hào)，從而獲得有用信息。[1，2]雷達(dá)干擾抑制技術(shù)就是要求保證己方巧妙運(yùn)用信號(hào)頻譜消弱電子干擾所運(yùn)用的各種方法。

2 雷達(dá)干擾的分類

射頻干擾指非人為的各種電磁干擾，是常見的一種雷達(dá)干擾，現(xiàn)實(shí)中射頻干擾源很多，如各種通訊基站、設(shè)備、電臺(tái)、無線電視信號(hào)等。干擾的基本原因是干擾波的頻譜與雷達(dá)信號(hào)頻譜存在著重疊。[3]大部分時(shí)候，射頻干擾信號(hào)的功率比雜波和白噪聲強(qiáng)。造成雷達(dá)干擾的原因很多，但其主要分為以下四類：（1）按照干擾信號(hào)作用的原理分：重疊性干擾：指雷達(dá)接收機(jī)收到的雷達(dá)信號(hào)中，目標(biāo)回波與干擾信號(hào)混疊在一起，是雷達(dá)難以從中提取出有用信息。欺騙性干擾：指雷達(dá)接受到的目標(biāo)回波信號(hào)與干擾信號(hào)不容易區(qū)分，造成混亂，雷達(dá)難以辨別需要的信息。（2）按照干擾的人為因素分：有意干擾：由人為特意產(chǎn)生的干擾。無意干擾：由自然界或其它因素?zé)o意識(shí)產(chǎn)生的干擾。（3）按照干擾能量的來源分：有源干擾：其干擾信號(hào)是由其它輻射源產(chǎn)生的。無源干擾：其干擾能量是由非目標(biāo)的物體對(duì)雷達(dá)照射信號(hào)的散射產(chǎn)生的。（4）按照雷達(dá)，目標(biāo)以及干擾源的相對(duì)空間位置分：

近距離干擾，遠(yuǎn)距離支援干擾，自衛(wèi)干擾，隨隊(duì)干擾等。

3 包絡(luò)濾波抗干擾技術(shù)

3.1 干擾抑制原理

雷達(dá)接收信號(hào)為：

X（t）=S（t）+J（t）+n（t）=Aexp（j（2πfct+Φs））+Ujexp[j（wjt+2πKFM ）]+n（t）（3.1）

S（t）為目標(biāo)回波信號(hào)，J（t）為射頻干擾信號(hào)，n（t）為π雷達(dá)接收機(jī)白噪聲。雷達(dá)信號(hào)處理的過程是：信號(hào)經(jīng)兩次下變頻成為中頻信號(hào)，再利用A/D變換轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后經(jīng)過正交解調(diào)，變成兩路I/Q正交信號(hào)，調(diào)頻干擾抑制原理。

經(jīng)正交解調(diào)后合成的復(fù)數(shù)信號(hào)為

其中ri（t）為I路信號(hào)分量，rQ（t）為Q路信號(hào)分量上式中參數(shù)A為回波信號(hào)振幅，φS（t）為回?fù)苄盘?hào)相位的瞬時(shí)值，Uj干擾噪聲振幅，φj（t）為噪聲相位瞬時(shí)值，干擾抑制原理圖如下：

最大限度的利用I路信號(hào)，從I和Q兩路正交信號(hào)中得到解調(diào)信號(hào)的包絡(luò)和相位瞬時(shí)值，將包絡(luò)序列通過頻域門限濾波器除掉目標(biāo)回波信號(hào)和雷達(dá)內(nèi)部白噪聲成分，分離出干擾信號(hào)的包絡(luò)，利用分離出的干擾信號(hào)的包絡(luò)和相位瞬時(shí)值序列重構(gòu)獲得同相的干擾信號(hào)，然后將干擾信號(hào)從I路放大信號(hào)中消去從而獲得目標(biāo)回波信號(hào)，最后再經(jīng)整波運(yùn)算，提高目標(biāo)回波信號(hào)的精度。真實(shí)環(huán)境中噪聲調(diào)頻干擾信號(hào)振幅比目標(biāo)回波信號(hào)大很多，這樣混疊信號(hào)的頻域目標(biāo)信號(hào)被干擾信號(hào)幾乎完全淹沒，所以可以利用門限濾波器，濾除目標(biāo)回波信號(hào)和白噪聲，得到干擾信號(hào)的包絡(luò)。

3.2 實(shí)驗(yàn)仿真與分析

仿真條件：取樣頻率：30.6KHz，取樣點(diǎn)數(shù)：256，回波信號(hào)頻率：10KHz，干擾信號(hào)中心頻率：9KHz，調(diào)頻斜率：4KHz。通過仿真分析幾種不同的干擾抑制技術(shù)的抑制能力發(fā)現(xiàn)，在 信噪比（SNR）一定情況下，當(dāng)干信比較小時(shí)直接變換法，得到的回波信號(hào)頻率與其真實(shí)頻域相差小，這是因?yàn)楫?dāng)干信比較小時(shí)，目標(biāo)信號(hào)頻譜比噪聲信號(hào)頻域大很多，因此能夠很容易的分離出目標(biāo)回波信號(hào)。而當(dāng)干信比達(dá)到一定程度后，噪聲可以完全淹沒目標(biāo)回波信號(hào)，這時(shí)直接法就不能夠可靠的檢測(cè)出目標(biāo)信號(hào)，概率曲線迅速降低。實(shí)驗(yàn)發(fā)映出，相關(guān)運(yùn)算法效果也不理想，干信比達(dá)到一定大小后，該方法也不能有效的檢測(cè)出回波信號(hào)。而在相同的條件下，包絡(luò)濾波法性能就好很多，完全可以滿足實(shí)際需求。濾波后相關(guān)法通過相關(guān)運(yùn)算將包絡(luò)濾波后還存在的噪聲抑制從而將信號(hào)檢測(cè)出來，效果也還不錯(cuò)。

4 總結(jié)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，雷達(dá)在軍用及民用領(lǐng)域均獲得了廣泛應(yīng)用，當(dāng)前，由于各種通信活動(dòng)繁多導(dǎo)致電磁環(huán)境復(fù)雜，雷達(dá)通信經(jīng)常會(huì)受到各種射頻干擾，抗干擾能力已成為衡量雷達(dá)質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。本文通過分析雷達(dá)的射頻干擾，利用包絡(luò)濾波法來抑制干擾，檢測(cè)目標(biāo)信號(hào)，且取得了較好的效果，希望本文闡述的方法能夠?qū)こ虘?yīng)用提供些借鑒。

[參考文獻(xiàn)]

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[3]胡中澤，曹菲，喬術(shù)旗，那熙宇.雷達(dá)抗干擾性能的評(píng)估模型研究[J]. 電子設(shè)計(jì)工程，2012，24：134-136.