星载SAR的噪声干扰分析

制 能力 ， 是星载 Ｓ Ｒ 发射 天线面积 与地 面干扰系 但 Ａ
统 的天线 相 比相对 较小 ， 为对其 实施 干扰 创 造 了 也
一 一 一 一
１
１ １
条件 。 星载Ｓ ＡＲ 获得较高 的方位向分辨率 与真正 的
窄波束天 线不 同， 其天线本 身的波束宽 度 比较 宽 ， 并 且 从信号 处理 的角 度不希望方 位 向的天线波 束形状 对 目标 回波 产生 复杂 的幅度 调制 ， 故其 天线 一 般不
（ Ｊ ；ｓｇ ａ— ｏｓ —ａ ｉ （ ＮＲ） Ｓ Ｒ） ｉｎ ｌｎ ｉｅｒ ｔｏ Ｓ
迅 速 ， 为空 间 侦察 平 台 的重 要传 感 器 ， 成 在未 来 电
引
口
子战 中的作 用举 足轻重 。 因此 ， 研究 星载Ｓ ＡＲ 的干 扰 问题 ， 提高 中国 战略 、 役军 事 情报 的 保 障能 对 战
ｐｏ ｔａ ｅ ａ ａ ｙ ｅ ｎ ａ ｃ ａ ｅ ｒ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｄ ｃ ｌｕｌ ｔ ｄ．Ｔｈ ｅ ｕ ｔｃ ｎ ａ ｐｌ ｏ ｔ ｎｇ ｇｅｅ ｉ ｅ ｅ ｉ ｎｄ ｃ ｌｕ— ｅ ｒ ｓ ｌ ａ ｐ ｙ ｔ ｈｅ ｅ ａ ｎｇ ｎｅ ｒｄ ｓｇｎ ａ ａｃ
的干扰方程 ， 分析 了与 传 统 干 扰 方 程 的 不 同及 影 响 因素 。 依 据 星 载 Ｓ ＡＲ 系统 波 位 设 计 原 理 ， 析 了雷 达 天 线 端 分 口及 其 接 收 机 通 道 的 信 干 比 变 化 ， 进 行 了仿 真 、 并 计算 。研 究结 果 适 用 于 星 载 Ｓ Ｒ 干 扰 的 工程 设 计 及 计 算 。 Ａ 关 键 词 ： 载合 成孔 径 雷达 ； 声干 扰 ； 干 比 ； 噪 比 星 噪 信 信
Ｚｈ ａｎ ～，Ｙｕ Ｗ ｅｄｏ ，Ｇ ｕ ｅ ｕ Ｌｉ ｇ ｉ ｎｇ ｏＷ ｉ （ ． ｎ ｔ ｕ ｅｏ ｅ ｔｏ ｉｓ １ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＥｌｃｒ ｎｃ ，Ｃｈｎ ｓ ａ ｅ ｆ ｃｅ ｃ ｓ ｔ ｉｅ ｅＡｃｄ ｍｙｏ ｉｎ ｅ ，Ｂｅｊ ｇ ０ ８ ，Ｃｈｎ Ｓ ｉｎ ，１ ０ ０ ｉ ０ ｉａ；
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ｓ ａｅ ｒ ｐ ｃ ｂｏ ｎｅ ＳＡＲ ａ ｅ ｈ ｒ ｙ ｏ ａ ｎｅ ｃ ｎ ｂ ａ ｄｌ ｂｔ ｉ ｄ． Ｂａ ｅ ｈ ｒ ｒｎｃｐｌ ｆ ｓ ｃ ｂ ｒ ｅ Ｓ ｓ ｄ ｏｎ ｔ ｅ ｗｏ ｋ ｐ ｉ ｉ ｅ ｏ ｐａ ｅ ｏ ｎ ＡＲ ｎｄ ａ
ｌ ｔ ｎ ｏ ｐ ｃ ｂ ｒ ｅＳ ａｉ ｆｓ ａ ｅ ｏ ｎ ＡＲ ａ ｏ ｊｍｍｉ ｇ ｎ．
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｓ ａ ｅ ｏ ｎ ｓ ｎ ｈ ｔｃ ｐ ｒｕ ｅ ａ ａ ； ｎ ｉｅ ａ ｙ ｒ ｓ ｐ ｃ ｂ ｒ ｅ ｙ ｔ ｅｉ ａ ｅ ｔ ｒ ｒ ｄ ｒ ｏｓ ｊｍｍｉｇ； ｓｇ ａ—ｏ ｊｍｍｉｇ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｌｔ —ａ ｎ ｒ ｔ ｏ
星载 Ｓ ＡＲ 的噪 声 干 扰 分 析
朱 良 。 禹卫 东 郭 巍
（． １ 中国科学院电子学研究所 ， 北京 ，０ ０ ０ ２ 中国船舶工业集团船舶系统工程部 ， １０ ８ ；． 北京 ，０ ０ ０ １０７） 摘要： 由于在 星载 Ｓ ＡＲ干扰功率计 算中， 用传 统的雷达干扰方程很 难得到 某些参数 ， 采 因此计算结 果可能不合
的功率 可 以大 得多 ， 因此 ， Ｓ 对 ＡＲ 实施 压制 性 干扰
提 供 了有 利条件 。其次 ， 然星载 Ｓ 虽 ＡＲ 利用 脉冲压
缩 技术 可以获得数 千倍 的处理 增益 和较 强 的干扰抑
图 １ 星 载 Ｓ Ｒ 成 像 区域 示 意 图 Ａ
Ｏ ２ ４ ６ ８ Ｏ ２ ４ ６ ８
ｔ ｎ ｌ ＡＲ ｊｍｍｉｇ ｅ ｕ ｔ ｎａ ｄｔ ｅｉ ｆｕ ｎ ｉｇｆ ｃｏ ｓｉ ｓｕ ｉｄ，ｗｉｈ ｕ ｏ ｓｄ ｒｎ ｈ ｎ ｉ ａ ｏ Ｓ ａ ｎ ｑ ａ ｉ ｎ ｈ ｎ ｌ ｅ ｃｎ ａ ｔ ｒ ｔ ｄｅ ｏ ｓ ｔ ｏ ｔｃ ｎ ｉｅｉ ｇｔ ｅｉ—
ｆｕ ｎｃ ｆｔ ｍａ ｅ ａ ｇ ｒｔ ｌ ｅ ｅ ｏ ｈｅ ｉ ｇ ｌ ｏ ｉｈｍ ｎ ｈｅ ｔ ａ ｍｉ ｓｏ ｏｓ ． Ｂｅ ｅ ｎ ｔ ｒｎｃｐ ｅ ｏ ｈｅ ｗａ ｅ ａ ｄ ｔ ｒ ｎｓ ｓ ｉ ｎ ｌ ｓ ｓ ｄ ｏ ｈｅ ｐ ｉ ｉ ｌ ｆｔ ｖ —
采 用复杂 的副瓣抑 制措施 ， 副瓣 电平 比较 高 ， 干扰信
号容易从 天线副瓣 进入星载 Ｓ ＡＲ 接收机 。
ｔ ｎ，ａ ｌ ａ ｈ ａ ｅｌｔ ｒ ｉ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓｉ ｒ ｓ ｎ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｅ ｗｅ ｎ ｔ ｅ ｔａ ｉ ｉ ｏ ｓｗｅ ｌ ｓｔ ｅ ｓ ｔ ｌ ｅ ｏ ｂ ｔ ａ ａ ｔ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ， ｎ ｈ ｉｆ ｒ ｎ ｅ ｂ ｔ ｅ ｈ ｒ ｄ — ｉ ｓ
Ａｂ ｔａ ｔ ｎ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ａｃ ｌｔｎ ａ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｈ ｒ ｃ ｓ ｆｃ ｌｕａ ｉｇ ｊｍｍｉｇ ｐ ｗｅ ｂ ｕ ｐ ｃ ｂ ｒ ｅ ｓ ｎ ｈ ｔｃ ａ ｅ ｔ ｒ ｎ ｏ ｒ ａ ｏ ｔ ｓ ａ ｅ ｏ ｎ ｙ ｔ ｅｉ ｐ ｒｕ ｅ ｒｄ ｒ Ｓ ａ ａ （ ＡＲ）ｕ ｉｇ ｔ ｅｔａ ｄ ｔ ｎ ｌ ａ ａ ａ ｓｎ ｈ ｒ ｎ ｉ ｏ ａ ｄ ｒｊｍｍｉｇ ｅ ｕ ｔ ｎ，ｔ ｅｒ ｓ ｌ ａ ｏ ｔｓｇ ａ—ｏ ｎ ｉｅｒ — ｉ ｒ ｎ ｑ ａ ｉ ｏ ｈ ｅ ｕ ｔ ｂ ｕ ｉ ｎ ｌｔ — ｏｓ ａ
Ｓ ＡＲ入 射 角的关 系［４ 图 ２ ３］ －见 。
使得对Ｓ ＡＲ 的干扰 难度 较大 。 从 Ｓ 但 ＡＲ本 身 的工
作 原 理 及 机 制 来看 ， 星载 Ｓ ＡＲ仍 有 十分 薄 弱 的环 节 ， 有实 施 有效 干扰 的可能 性 。 具
与地 面 雷 达 不 同 ， 载 Ｓ 星 ＡＲ 受 装备 平 台 的 限 制， 其平 均发射功 率多为几 十千瓦 ， 地面干扰 设备 而
发展 十分 有意义 ， 已经成 为未来 电子 战 中非常重 它
要 的问题 。
应 用在 环 境 监测 、 资源 勘查 、 害 监视 和 国 防军 事 灾
等 领域 。 特别 是在军 事领 域 ， 由于星 载Ｓ ＡＲ具 有无
本 文在 分 析传 统 星 载合 成 孑 径 雷达 干 扰 方程 Ｌ
的 基 础 上 ， 出 了 一 种 新 颖 、 明、 行 的 星 载 提 简 可
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利 用 星载 Ｓ ＡＲ 系 统 的 波 位 设 计 方 法 ， 析 了 在 分 Ｓ ＡＲ 系 统 的天线 端 口和其接 收机 通道 的信干 比的
达 信 号 的波 长 ； 为 星载 Ｓ Ａ ＡＲ天 线 的 有效 接 收 面 积 ； 为星载 ｓ Ｒ ＡＲ与 探测 区域 的斜 距 ； 为归一 化 散 射 系 数 ； 为星 载 Ｓ Ｌ ＡＲ 天线 的长 度 ； ｃ为雷 达 波
２ Ｉ ｓｉｕ ｅｏ ｈｐ Ｓ ｓｅ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｓａ ｃ ． ｎ ｔｔ ｔ ｆＳ ｉ ｙ ｔｍ ｇｎ ｅ ｉｇＲｅｅ ｒ ｈ，Ｃｈｎ ｔｔ ｈｐ ｕｌｉｇ Ｃｏ ｐ ｒ ｔ ｎ，Ｂ ｉｎ ｉａＳ ａｅＳ ｉｂ ｉ ｎ ｒ ｏ ａｉ ｄ ｏ ｅｊ ｇ，１ ０ ７ ｉ ０ ０ ０，Ｃｈｎ ） ｉａ
的传 播 速 度 ； 雷 达 信 号 的脉 冲 宽度 ； 为 星 载 ｒ为
Ｓ ＡＲ 的入 射角 。 星载 Ｓ ＡＲ成像 示意 图见 图 １ 图 中的 ， 和
分 别代 表 星载 Ｓ 一次 成像 区域 的长度 和宽度 ， ＡＲ 表 示 成 像 区域 中 的最 小 分 辨 单 元 ， 中 与 星 载 其
理 。 据 星 载 Ｓ Ｒ 的成 像 原 理 和 噪 声 干 扰 机 理 ， 定性 和 定量 两个 方 面分 析 了对 星 载 Ｓ 根 Ａ 从 ＡＲ 实施 噪 声干 扰 的可 行
性 在 不 考 虑 成像 算 法及 传 输 损 耗 的影 响 下 ， 出 了与 星 载 Ｓ 提 ＡＲ 的 方位 、 离分 辨 率及 其 运 行 轨 道 等 参 数 有 关 距
第２卷第３ ６ 期
２１ ０ １年 ５月
数
据
采
集
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处
理
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Ｊ ｕ ｎ ｌｏቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ａ ａ Ａｃ ｕｓｔ ｎ＆ Ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｏ ｒ ａ ｆＤ ｔ ｑ ｉｉｏ ｉ ｒ ｃ ｓ ｉｇ
文 章 编 号 ：０ ４９ ３ （０ １０ —３４０ １ ０ — ０ ７ ２ １ ） ３０ １ — ６
ｎ ｉｅｊｍｍｉｇ，ｔ ｅｊｍｍｉｇ ｏ ｅ ｓｂｌ ｙ ｔ ｐ ｃ ｂ ｒ ｅＳ ｏｓ ａ ｎ ｈ ａ ｎ ｆｆａ ｉ ｉｔ ｏｓ ａ ｅ ｏ ｎ ＡＲ ｒ ｍ ｕ ｌ ａ ｉｅａ ｄ ｑ ａ ｔ ａ ｉｅ ｉ ｆｏ ｑ ａｉ ｔ ｎ ｕ ｎ ｉ ｔ ｔ ｖ ｔ ｖ ｗａ ｓ ｉ ａ ａｙ ｅ ｙ ｓ ｎ ｌ ｚｄ，ｔ ｅ ｒ ｄ ｒｊｍｍｉｇ ｅ ｕ ｔ ｎ ｒ ｌｔｄ ｔ ｈ ｚｍｕ ｈ ａ ｄ ｔ ｅ ｄｓａ ｃ ｅ ｏ ｕ ｈ ａ ａ ａ ｎ ｑ ａ ｉ ｅａｅ ｏ ｔ ｅ ａ ｉ ｔ ｎ ｈ ｉｔ ｎ ｅｒ ｓ ｌ— ｏ
变化 ， 并对 他们 进行 了仿真 和计算 。
１ 星载 Ｓ ＡＲ 干扰 可 行 性
１ １ 原 理 分 析 ．
由于 Ｓ ＡＲ采 用 了二 维 相 干成 像 处 理 的 方式 ， 对 各 种非 相 干干扰 源 有很 强的抑 制能力 ， 据处 理 数 中利 用 的成像 方法 也能 有效 消除各 种干 扰 的影 响 ，
ｐ ｓｔｏ ｅｇ ｂ ｕ ｐ ｃ ｂ ｒ ｅＳ ｏ ｉｉｎ ｄ ｉｎ ａ ｏ ｔｓ ａ ｅ ｏ ｎ ＡＲ ，ｃ ａ ｇ ｓｏ Ｊ ａ ＡＲ ｎ ｅ ｎ ｎ ｔ ｅ ｅｖ ｒｏ ｔ ｕ ｈ ｎ ｅ ｆＳ Ｒ ｔＳ ａ ｔｎ ａ ａ ｄ ｉ ｒ ｃ ｉｅ ｕ ｐ ｔ ｓ
中 图 分 类 号 ： Ｎ９ ８ Ｔ ７ Ｔ ５ ； Ｎ９ ４ 文献 标 识 码 ： Ａ
Ｎｏ ｓ ａ ｉｅ Ｊ ｍｍｉ ｇ Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｐ ｃ ｂ ｒ ｅ Ｓ ｎ ｈ ｔｃ Ａｐ ｒ ｕ ｅ Ｒａ ａ ｎ ａ ｙ ｉ ｆ Ｓ ａ ｅ ｏ ｎ ｙ ｔ ｅ ｉ ｅ ｔ ｒ ｄ ｒ
星载 合成 孔径 雷达 （ ｙ ｔｅｉ ａ ｅｔ ｒ ａ ａ ， Ｓ ｎｈ ｔ ｐ ｒｕ ｅｒｄ ｒ ｃ Ｓ Ｒ） Ａ 是一 种 全 天候 、 天 时 、 分 辨 的 微 波 遥 感 全 高
成 像雷 达 ， 以获得 地球 表 面 的高 分 辨 图像 ， 泛 可 广
力 、 取战场 的信 息控 制权 、 夺 促进 星载 Ｓ Ｒ 技术 的 Ａ
线 电、 电侦 察 所不 具 备 的技 术特 点 ， 技 术 发展 光 其
Ｓ Ｒ 干扰 方 程 ， 与传 统 的干扰 方程 进行 了 比较 ； Ａ 并
收 稿 日期 ：０ ９０ —９ 修 订 日期 ：０ ９０ —１ ２ ０ —３０ ； ２ ０ —８２
第３ 期
朱 良 ， ： 载 Ｓ 等 星 ＡＲ 的 噪声 干 扰 分 析