《合成孔径雷达干扰方法的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《合成孔径雷达干扰方法的研究（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电子科技大学硕士论文 摘要 合成孔径雷达是一种全天候、全天时的主动式微波成像雷达，能全天 候、实时地获取地面图像，具有良好的植被和地面穿透能力，对资源探测 和军事侦察等有重大意义，已广泛运用于民用和军事领域。 本文在对S A R 的工作原理及其典型成像算法分析研究的基础上，对 S A R 的点目标成像进行了仿真；通过对S A R 的有源干扰技术的分析研究， 实现了多种压制式干扰和多个点目标欺骗式干扰的仿真，并对其干扰效能 进行了评估；对这两种干扰的特点对比分析，结合实验结果提出压制式和 欺骗式干扰相结合的干扰样式，并通过仿真实验证明了有效性。 论文的主要工作和成果如下： 1 通过对S A R
2、成像原理的分析，采用经典的R D 算法进行了点目标成像 的仿真； 2 对多种噪声和噪声调制的压制式干扰进行分析和仿真实验，通过图像 质量指标对干扰效果进行了评估，得出一些有意义的结论； 3 对点目标欺骗式干扰进行分析和仿真实验，验证了其有效性； 4 总结压制式干扰和欺骗式干扰优势和限制，结合实验结果提出采用压 制式干扰加欺骗式干扰的干扰方式，通过实验仿真验证了其有效性， 得出压制式干扰( 噪声调频干扰) 加欺骗式干扰的干扰信号形式是合 成孔径雷达的一种有效干扰样式的结论。 关键字：合成孔径、脉冲压缩、压制式干扰、欺骗式干扰 电子科技大学硕士论文 A B S T R A C T S y n t
3、h e t i cA p e r t u r eR a d a r ( S A R ) i sak i n do fa c t i v em i c r o w a v ei m a g i n g r a d a r I tc a na l l - w e a t h e r ，a l l - d a ya n dt i m e l yg e tg r o u n di m a g eo fw i d er e g i o n a n dh a sf i n ep e n e t r a b i l i t yt o v e g e t a t i o na n dg r o u n d S
4、 A Ri sp r e t t yi m p o r t a n t t or e s o u r c e s e x p l o i t a t i o n a n dm i l i t a r yr e c O n n a i s s a n c ea n dh a sb e e nw i d e l y u s e di nd i v e r s ef i e l d so fc i v i la n d m i l i t a r y T h i sd i s s e r t a t i o ns i m u l a t e sS A R p o i n tt a r g e ti
5、m a g i n g w i t h R a n g e D o p p l e r ( R - D ) A l g o r i t h mb ya n a l y z i n g S A Ri m a g i n gt h e o r i e sa n d a l g o r i t h m s ，a n d s i m u l a t e sk i n d so f s u p p r e s s i o nj a m m i n g a n d d e c e p t i o n j a m m i n g A f t e rj a m m i n g e f f e c t i v
6、e n e s se v a l u a t i o ni t b r i n g s f o r w a r da c o n c l u s i o nt h a tt h ec o m b i n a t i o no fs u p p r e s s i o na n dd e c e p t i o nj a m m i n gi s a v a i l a b l e T h em a i n w o r ka n da c h i e v e m e n t sa r ea sf o l l o w i n g ： 1 S i m u l a t e sS A R p o i n
7、 tt a r g e ti m a g i n g w i t hR DA l g o r i t h m ； 2 S i m u l a t e sk i n d so f s u p p r e s s i o nj a m m i n g ，a n d e v a l u a t e st h e e f f e c t i v e n e s so f j a m m i n gw i t hp h o t o g r a p hq u a l i t yr u l e s ； 3 S i m u l a t e sp o i n t sd e c e p t i o nj a m
8、m i n g ，a n di tp r o v e sa v a i l a b i l i t y ； 4 B r i n g sf o r w a r da c o n c l u s i o n ：t h ec o m b i n a t i o no fs u p p r e s s i o na n d d e c e p t i o nj a m m i n g i sa v a i l a b l e K e yw o r d s ：S y n t h e t i cA p e r t u r eR a d a r ( S A R ) ，P u l s eC o m p r e
9、 s s i o n ， S u p p r e s s i o nJ a m m i n g ，D e c e p t i o nJ a m m i n g 1 1 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名：d 然盗日期：拶蝻如佣 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留
10、、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名：d 噬刍 导师签 日期：J 年r 月协日 电子科技大学硕士论文 1 1 合成孔径雷达简介 第一章绪论 合成孔径雷达( S A R ：S y n t h e t i eA p e r t u r eR a d a r ) 是一种全天候、全 天时的主动式微波成像雷达。合成孔径的概念最早可以追溯到二十世纪五 十年代初。1
11、 9 5 1 年6 月美国古德依尔航空公司( G o o d y e a rA e r o s p a c eC o ) 的科学家威利( C a r lw i l e y ) 首先提出了“多普勒波束锐化( D B S ) ”的 概念，即通过分析雷达运载平台( 如飞机、卫星等) 和地面目标间由于 相对运动所产生的多普勒频率来提高方位分辨力，这一概念标志着S A R 技 术的产生。在威利进行工作的同时，美国依利亚诺大学( U n i v e r s i t yo f I l l i n o i s ) 控制系统实验室在用机载雷达对地成像的试验中，发现了多普 勒波束锐化现象，从而在试验上证实了这一概
12、念。 1 9 5 3 年夏，在美国密歇根大学( U n i v e r s i t yo fM i c h i g a n ) 举办的暑 期讨论会上，许多学者提出了利用载机运动的方式，可实现雷达的真实天 线综合大尺寸的线性天线阵列的新概念一合成孔径。在会上还制定了一个 S A R 的发展计划，这个计划导致了第一个S A R 实验系统的诞生。1 9 5 7 年8 月，密歇根大学与美国军方合作研究的S A R 实验系统成功地获得了第一幅 全聚焦的S A R 图像，宣告了S A R 技术从理论走向实践的成功o “。 自2 0 世纪5 0 年代以来，合成孔径技术已取得飞跃的发展，机载S A R 已被广
13、泛使用，星载S A R 也已走向实用阶段。以1 9 7 8 年6 月美国成功发 射海洋星( S e a s a t ) 为源头，欧空局、日本、俄罗斯和加拿大的国家和地 区相继成功发射了自己的S A R 卫星，在世界上掀起了发展主动微波遥感对 地观测卫星的热潮。在国土测量、农作物的植被分析、海洋及水文观测、 环境及灾害监测、资源勘探、地形测绘和微变监视，以及军事侦察等领域 内，$ A R 发挥了越来越重要的作用”“。 合成孔径雷达是现代雷达领域的一项重大成就，它是利用合成孑L 径原 理、脉冲压缩技术，以真实的小孔径天线获得距离向和方位向高分辨遥感 图像的雷达系统。它使雷达的基本功能发生了质的变化
14、，扩展了人类观察 自然界和生存环境的能力。S A R 成像作为雷达成像技术的主攻方向，一直 电子科技大学硕士论文 受到世界各国的高度重视。目前国外己研制成功一批高性能的星载和机载 S A R 系统，星载系统已达到l 米分辨力，机载系统则能达到0 3 米分辨力， S A R 现已广泛应用于军事侦察、资源勘探、重大灾情估计、大地测绘等领 域。随着S A R 系统的分辨力越来越高，以及三维I S A R 技术的实现，该系 统在现代战争的战略和战术侦察中的将作用愈来愈大。在海湾战争、科索 沃和阿富汗反恐怖战争中，合成孔径雷达已成为美军的一种重要军事侦察 手段。在以后的岁月里，合成孔径雷达不论是在军用还
15、是民用中都会起着 越来越重要的作用。 1 2 合成孔径雷达千扰研究的意义 合成孔径雷达自从诞生起就与军事密不可分，随着其技术的不断发 展，其臼益广泛的应用于军事目的，主要有： ( 1 ) 战略应用一一全天候全球战略侦察，全天候海洋军事动态监视， 战略导弹终端要点防御的目标识别与拦截，战略导弹多弹头分导自动导 引，轨道平台开口的识别与拦截，对战略地下军事设施的探测。 ( 2 ) 战术应用一一全天候重点战区军事动态监视，大型飞机群、坦 克群、机场和停机坪的成像监视，反坦克雷场的探测。 ( 3 ) 特种应用一一强杂波背景下的目标识别，低空与超低空目标的 探测与跟踪，精密测向与测高，隐藏目标散射特性的
16、静态和动态测量等。 目前美国已经投入巨额资金到新的一代成像雷达的研究中，预计2 0 0 5 年将研制成功，投入实用。而长曲棍球( L a e r o s e e ) 微波成像卫星与锁眼 ( K H 1 1 ) 已构成美国N M D 的星载预警系统，对战略目标进行长期监视。 其他一些发达国家也正在筹划和研制新的可长期进行观测的各种技术先 进的合成孔径雷达卫星。研究S A R 的干扰技术，对国防领域发展S A R 的 侦察与反侦察、干扰与反干扰有着重要的意义。 合成孔径雷达干扰是指一切破坏和扰乱敌方利用合成孔径雷达检测 我方目标信息的战术、技术措施的总称，这些对抗措施主要包括对合成孔 径雷达的侦察、干扰、对目标的伪装和欺骗。S A R 是通过对目标回波信 号的检测发现目标的存在并测量其参数信息的，而干扰的目的就是通过对 S A R 的侦察和对其的干扰，破坏或阻碍敌方S A R 发现我方目标与测量目 标参数。 电子科技大学硕士论文 现代战争已由海陆空的三维立体战发展到加上电子战( E l e c t r o n i c W a r f a
