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1、信息对抗新技术讲座信息对抗新技术讲座大作业大作业姓名：韩 冰学号：13020310042院系：电子工程学院专业：信息对抗指导教师：汤建龙2016-5-222目录目录课题一：对课题一：对 LFMLFM 信号的信号的 DRFMDRFM 干扰技术干扰技术一、绪论一、绪论.31、研究背景 .32、雷达抗干扰与干扰概述.5二、数字射频存储器（二、数字射频存储器（DRFMDRFM）技术）技术.71、DRFM 技术概述.72、数字射频存储器的工作原理 .9三、线性调频信号三、线性调频信号.101、线性调频信号概述.102、线性调频信号脉冲压缩原理.113、线性调频信号的时频域分析.144、LFM 信号通过匹
2、配滤波器的输出波形.16四、对四、对 LFMLFM 信号的射频噪声干扰信号的射频噪声干扰.24五、对五、对 LFMLFM 信号的噪声调相干扰信号的噪声调相干扰.263目录目录课题二课题二: :宽带数字信道化宽带数字信道化 FPGAFPGA 实现算法及对比实现算法及对比摘要摘要.27一、研究背景与意义一、研究背景与意义.27二、数字信道化方法研究二、数字信道化方法研究.291、基于多相滤波结构的数字信道化.292、基于短时傅立叶变换的数字信道化.31三、基于三、基于 FPGAFPGA 的信道化接收机实现的信道化接收机实现.331、系统设计指标.332、系统硬件设计.343、FPGA 应用.354
3、4、系统实现.35四、系统仿真四、系统仿真.36五、结论五、结论.37课题一：对课题一：对 LFMLFM 信号的信号的 DRFMDRFM 干扰技术干扰技术一、绪论1、研究背景 电子对抗是现代化战争中的一种特殊作战手段，是敌我双方对空间电磁频谱使用控制权的斗争。西方国家称为“电子战” ，前苏联称为“无线电电子斗争” 。在我国，人们习惯称其为电子战。电子战最初起始于无线电通信对抗，随着电子战活动的不断发展，覆盖范畴和频域范围也逐渐扩大。从本质上看，电子战是指敌对双方在电磁频谱领域中广泛进行的一种对抗性军事行动。现代战争中，电磁频谱的5应用深入到战争的各个领域，目前，已经覆盖声波、短波、超短波、微波
4、直至红外、激光的全频段，其定义也在不断地更新、丰富和发展。新定义的电子战包括三个方面：电子支援、电子攻击和电子保护。电子支援是指在指挥员授意或直接指挥下对有意或无意的电磁能辐射源的搜索、截获、识别和定位的行动。电子攻击是指使用电磁能或定向能，以削弱、压制或瓦解敌方作战能力为目的，对敌方人员、设施和设备的攻击。电子防护是指采取行动保护我方人员、设施和设备，防止敌方利用电子战削弱、压制或瓦解我方战斗力。雷达电子战(雷达对抗)是电子战的重要组成部分，它是以雷达及雷达组成的系统为作战目标，以雷达干扰机、雷达侦察机等为主要作战装备，利用电磁波的发射、吸收、反射、传输、接收、处理等形式展开工作，是侦察和压
5、制敌方电磁频谱的使用权并增强我方电磁频谱使用有效性的作战行为。在各种现代武器系统中，雷达是获取信息和精确制导领域中不可或缺的装备。随着计算机、大规模集成电路、固态功率放大器、微波单片集成电路、固态相控阵天线以及由低噪声放大器等技术和器件的成熟和应用，脉冲多普勒雷达、脉冲压缩雷达、相控阵雷达、SAR 等先进体制的雷达开始得到了广泛的应用，这些雷达采用了诸如脉内、脉间相干技术、超低旁瓣天线技术、相干旁瓣对消等技术，大大提高了雷达抗干扰能力，对雷达干扰技术的研究提出了新的挑战。采用相干干扰技术可使进入雷达接收机的干扰信号获得与目标回波相同的相干处理增益，是对抗6上述先进体制雷达的有利手段。随着高速信
6、号采集、雷达信号分选识别等理论的发展以及 DSP、超大规模可编程集成电路、高速宽带 AD 转化器和 DA 转换器等先进电子技术和器件的出现，特别是数字射频存储器(Digital Radio Frequency Memory，DRFM)的逐步成熟和在干扰机中的应用，为相干干扰技术的实现提供了有利的手段和技术支持。数字射频存储技术是七十年代发展起来的新技术，DRFM 能够捕获和存储不同的雷达信号波形并且能够对原始信号进行精确的复制。对截获的信号进行适当的时频域处理就能实现对敌方雷达的干扰，而且能同时干扰多个雷达目标。因此，DRFM 不仅能够对非相参的常规脉冲雷达和单脉冲雷达信号造成较好的干扰效果，
7、通过利用其可以产生相参信号的能力还能对脉冲压缩、脉冲多普勒相参雷达产生有效的干扰。伴随着高速数字器件的发展，越来越多地干扰系统采用 DRFM 作为其核心干扰产生部件进行干扰机的设计。因此，对 DRFM 技术的研究与工程实现具有重要的意义。2、雷达抗干扰与干扰概述自雷达问世以来，它的干扰与抗干扰斗争便伴随而来。对雷达的干扰促进了雷达抗干扰理论和技术的发展，而雷达抗干扰技术的进展又进一步促进了雷达干扰技术向更高级的方向发展。由于军事电子信息技术和装备在现代战争中的地位和作用不断提高，雷达干扰和抗干扰之间的斗争正日趋激烈和复杂，雷达抗干扰的基本原7理主要是利用干扰信号与目标回波信号在时间、空间、频谱
8、、极化等多维调制特征方面的差异，使雷达系统及其信号处理最大限度地与真实目标回波的调制特征相匹配，最大限度地抑制各种干扰的能量，使最终进行目标检测和参数测量时的信噪比、信杂比达到最大。典型的雷达空间抗干扰措施依赖其收发天线的方向性，如：采用低旁瓣天线、旁瓣对消、旁瓣匿影等技术抑制旁瓣干扰；采用双、多基地雷达技术隐蔽接收等。典型的时频抗干扰措施主要采用复杂的时频调制，如：采用各种发射波形编码信号、分集信号、调频扩谱信号以及频率捷变信号等，使干扰信号不能有效跟踪雷达信号的时频调制和调制变化，从而在雷达系统匹配接收和相干处理的过程中教极大地衰减和抑制，有效地提高雷达的抗干扰能力。雷达对抗是与敌雷达及武
9、器装备系统作斗争、相对抗的各种战术技术措施的总称。雷达对抗包括三个方面：雷达侦察、雷达干扰和雷达攻击。雷达干扰是雷达对抗的重要组成部分，它是用无线电的方法破坏敌方雷达的正常工作，使其不能正确探测和跟踪真正的目标，包括遮盖真目标和制造假目标。雷达干扰有多种分类方法，从能量来源可分为有源干扰和无源干扰。有源干扰是由专门的发射机产生的干扰，无源干扰是利用特制的器材(如于扰丝、角反射器等)人为地改变雷达电磁波的传播和反射性能对雷达造成干扰。本文研究限于有源干扰范畴，下面概略介绍一下有源干扰。有源干扰就其作用性质可分为压制性干扰(或称遮盖性干扰)和欺骗性干扰。8连续波工作的噪声干扰是压制性干扰的典型代表
10、，它以强大的干扰功率和随机起伏的信号波形遮盖目标回波，干扰雷达对回波信号的检测。其他的干扰样式，如杂乱脉冲干扰、高工作比的脉冲干扰等也可以干扰雷达对回波的观测或造成检测系统的饱和。欺骗性干扰则是模拟目标回波信号，以假代真或真假混杂，使雷达往往在不知不觉中就受到了干扰，因此有特殊的干扰效果。欺骗性干扰多采用和雷达信号形式相同的脉冲干扰。有源干扰就其频率引导方式不同又可以分为：瞄准式干扰、阻塞式干扰和扫频式干扰。瞄准式干扰将功率集中在一个略宽于雷达工作频带的频率范围内，并对准被干扰雷达的工作频段。阻塞式干扰的干扰频带很宽，能同时干扰在其频段内的所有雷达。扫频式干扰的本质是瞄准式干扰，但其干扰频率能
11、在较宽的频段内周期性地变化，因此扫频范围内的所有雷达都会受到干扰。有源干扰就其干扰样式不同又可以分为：非调制波干扰和调制波干扰。非调制波干扰是未经任何调制的干扰信号，包括等幅波干扰和纯噪声干扰等。调制波干扰是在射频振荡上进行了干扰调制后所形成的干扰信号，主要包括正弦波调制干扰、噪声调幅、调频、调相干扰、脉冲调制干扰、复合调制干扰等。无论哪一种有源干扰，其有效实施必须满足的条件是：干扰机必须在频率上9瞄准雷达，要有良好的干扰样式和足够的干扰功率。2、数字射频存储器（DRFM）技术1、DRFM 技术概述数字射频存储器（Digital Radio Frequency Memory，缩写为 DRFM）是一种用于实现射频信号存储及转发功能的电子战部件。在对雷达实施电子干扰的过程中，DRFM 对接收到的信号进行高速采样、存储、干扰调制处理和复制，实现对信号捕捉和保存的高速性、干扰技术的多样性和控制的灵活性。DRFM 技术的出现不仅提高了新一代电子对抗设备的能力，同时增加了系统的灵活性和再编程能力
