电子对抗原理串讲PPT

1、概论信息对抗包括电子对抗和网络对抗电子对抗是指敌对双方利用电子设备进行的电磁斗争电子对抗的目的：一是破坏或消弱敌方电子设备的效能；二是保障己方电子设备免遭敌方的破坏或干扰，充分发挥其效能电子对抗种类：通信对抗、雷达对抗、光电对抗、制导对抗、水声对抗、航天电子对抗等电子对抗包含：电子侦察和反侦察、电子干扰和反干扰、电子摧毁与反摧毁脉冲雷达发射电磁波目标反射电磁波一种典型的雷达系统原理框图雷达系统从发射到接收的整个工作过程，各部分起到什么作用？频率综合器 为雷达系统提供各种定时信号和相参频率信号 为发射机提供具有一定载频和波形的射频激励信号，为接收机提供本振和正交相位检波信号 是雷达系统实现接收与

2、发射相参的关键天线 天线是一个导波和辐射波的换能器。 在发射时，天线把发射机送来的高频电流变换成辐射波并将辐射能量集中到所要求方向的赋形波束内。 在接收时，天线接收回波信号中所含能量，把它转变为高频电流输送给接收机。 接收机作用是在杂波、噪声和各种干扰中放大所需回波信号，使输出信号与干扰功率之比达到最大，并把信号到便于信号处理机检测的电平。超外差式雷达接收机具有灵敏度高、增益高、选择性好和实用性广等优点，在雷达系统中得到广泛应用。雷达信号处理流程 雷达信号处理机的任务是对感兴趣的目标信号进行检测并提取出目标参数（距离、方位角、高低角、径向速度等） 雷达系统指标工作频率 波形 带宽 脉冲重复频率

3、 发射机功率和效率天线形式、增益和扫描方式 接收机灵敏度、动态范围、通道数信号处理方法终端显示方式 电源 功耗探测范围（最小、最大作用距离）高度覆盖范围雷达系统指标（续）精 度：测距、测速、测角分辨力：距离、速度、角度数据率抗干扰能力：频率、波形捷变，重频参差，副瓣对消，副瓣匿影，空域滤波等软件规范性可靠性：MTBF 400小时电磁兼容性环境适应性体积、重量机动性能（架设、撤收时间）雷达对抗雷达对抗： 雷达信号侦察 反侦察（电磁、红外、声暴露） 对雷达定位 雷达干扰（无源、有源、欺骗式干扰） 雷达反干扰 反辐射武器摧毁及反摧毁雷达面临的四大威胁电子干扰反辐射武器： 反辐射导弹、反辐射无人驾驶飞

4、机超低空飞行器： 具有掠地、掠海能力的低空、超低空飞机和巡航导弹隐身飞行器： 隐身飞机、隐身无人机、隐身巡航导弹、隐身舰船等，雷达散射面积比常规兵器小2030dB低截获概率： 低截获概率雷达（伪随机信号，降低发射功率）、双（多）基地雷达 波形捷变、频率捷变、极化捷变、超低副瓣 超宽带（UWB）雷达、毫米波雷达对抗电子干扰：空域滤波、副瓣对消、副瓣逆影对抗反辐射武器： 控制开关机时间、使用雷达诱饵、双（多）基地雷达对抗超低空飞行器： 机载雷达、气球载雷达、毫米波雷达等对抗隐身飞行器： 米波雷达、 双（多）基地雷达雷达对抗措施主要内容 模糊函数 目标雷达特性 匹配滤波 脉冲压缩技术 检测准则 恒虚

5、警处理技术 雷达距离方程目标雷达特性 目标雷达特性主要取决于目标尺寸和雷达波长间的关系目标结构形状雷达发射信号的极化方式等极化方式：水平、垂直、线极化、右圆极化、左圆极化、椭圆极化。目标隐身技术：吸波材料、外形隐身。匹配滤波目的：使输出信噪比最大已知接收机的输入信号波形，设计接收机的传输函数，使接收机的输出信噪比最大 设线性非时变滤波器输入端的信号 ， 其频谱为 ，则白噪声背景下匹配滤波器 的传递函数为 匹配情况下滤波器输出的峰值信噪比为脉冲压缩 起源：雷达采用简单脉冲有什么问题？ 脉冲压缩主要内容 如何产生大时宽带宽积信号 如何将大时宽带宽积信号压缩成 窄脉冲信号大时宽带宽积信号1）调频信号

6、 线性调频信号（LFM） chirp 非线性调频信号（NLFM） 2）相位编码信号（伪随机序列） 二相码：巴克码、 m序列（最长序列）、 组合码 多相码：Frank码、霍夫曼码、P1、P2、P3、P4码恒虚警处理基本原理恒虚警（CFAR）处理的目的是保持信号检测时的虚警率恒定，使数据处理计算机不致因虚警太多而过载，同时兼顾检测概率的要求。原因：虚警率太低，会影响检测概率；虚警率变高，检测概率增大，但易造成数据处理计算机的饱和。噪声背景下雷达作用距离方程雷达距离方程为N个脉冲积累增益为脉冲压缩比考虑多脉冲积累和各种损耗时作用距离方程为总损耗雷达系统相参概念相参接收的目的：使目标回波相位只与目标的

7、延时有关，而与发射初相位无关，以便实现相参处理（MTI、MTD）雷达杂波及目标频谱运动目标回波的频谱特性杂波功率谱噪声谱 将相邻重复周期的信号相减消除固定目标回波：固定目标由于振幅不变而相互抵消；运动目标回波相减后剩下相邻脉冲变化的部分。 高通滤波器，作用？MTI原理 MTI和MTD滤波器比较 MTD与MTI同属雷达信号的频域处理范畴，MTD是MTI的改进采用了更有效的频域处理技术，对更多的相参脉冲串进行处理MTD的三个改进 改善滤波器的频率特性，使之更接近于最佳滤波（与脉冲串匹配） ，提高了改善因子 不仅能抑制平均多普勒频移通常等于零的固定杂波，而且还能抑制如气象、鸟群等引起的运动杂波与MT

8、I相比，能够检测强地物杂波中的低速目标甚至切向飞行的大目标 输出端的信噪比有相应的提高，对白噪声，理论最大增益为N（脉冲积累个数）电扫描雷达概述 机械扫描： 雷达在搜索目标时，需要不断改变波束的方向。改变波束方向的传统方法是机械转动天线，使波束扫过一定的空域、地面或海面。 机械扫描存在什么问题？ 如何解决？ 电扫描 ： 利用电磁波的相干原理，通过控制天线各阵元电流相位的变化来改变波束的方向，同样可进行扫描。电扫描雷达相控阵雷达有源相控阵雷达频率扫描雷达数字波束形成（DBF）相控阵雷达相控阵天线由许多辐射元组成，各单元之间以一定的距离分开。通过对馈到各阵元上的信号的幅度和相位进行控制，实现波束扫

9、描并得到希望的方向图； 阵列天线常用的两种形式是线阵列和面阵列。线阵列天线示意图 相控阵基本原理相位扫描原理图 串联馈电频扫线阵 频率扫描的优点是什么？缺点是什么DBF系统的基本结构 自适应波束形成（ADBF）ADBF的作用：SMI采样矩阵求逆 SMI SMI处理前和波束 SMI处理后和波束今后雷达的发展趋势 波束捷变，意味着电扫描 自适应，趋向于数字设计 低截获概率（LPI），对波形设计、天线设计均有严格要求 抗干扰，意味着天线超低旁瓣，波束、频率、波形、PRT捷变，自适应信号处理 高可靠性，固态发射机，有源阵 有效成本，意味着组件可大批量生产7.1 双（多）基地雷达概述 双基地雷达 发射设

10、备和接收设备分置 收、发之间的基线距离：短基线、长基线 最早出现的雷达形式 发射机分合作式和非合作式 多基地雷达 发射站和接收站数量大于两个 有共同（重叠）覆盖区域多基地雷达双多基地雷达的特点 与单基地雷达最根本的差别是结构上的不同， 即双基地雷达收、发分置的特点 正常工作必须满足“三大同步”，即空间同步、 时间同步和信号（频率、波形）同步双多基地雷达的特点（续） 大双基地角配置，有利于破坏外形隐身 接收站是静默的，不易被侦察到，不易受到干扰 多站交会，能定位干扰源的位置外辐射源雷达基本概念以民用发射设备或我方、敌方雷达作为双（多）基地雷达系统的随机照射源，利用专门设计的接收设备与其配合工作，

11、完成对被监视区域内目标的探测和跟踪。 也称为机会照射源（illuminator of opportunity ）雷达。外辐射源雷达配置示意图美国的“静默哨兵” 洛克西德马丁公司的被动雷达“静默哨兵”被动相干定位（PCL）技术，即运用信号的到达角（DOA）、到达时间差（TDOA）及多普勒频率确定目标位置。外辐射源雷达的特点 无发射机，系统结构紧凑，研制成本和维护费用较低 可利用辐射源种类繁多，如调频广播、电视、GSM、GPS、广播卫星信号等，这些辐射源空域覆盖范围大，遍及全国隐蔽性好，战场生存能力强，反辐射导弹不易确定其位置 很多民用辐射源工作频率较低，对于探测隐身飞机比较有利。大双基地角配置有利于探测隐身目标外辐射源雷达的特点 双基地体制可以增强雷达抗有源压制干扰的能力，由于较难判定雷达接收机的位置，有源欺骗式干扰难以奏效 利用空间早已存在的信号，所以不用从拥挤的电磁频谱中专划分出一个频段外辐射源雷达的特点 外辐射源雷达劣势受辐射源覆盖范围、工作时间的限制作用距离不够远探测精度不够高直达波和目标回波信号模型直达波接收通道信号：辐射源直接照射到接收站信号，可作为参