两种SAR干扰方法的效果评估

两 种 Ｓ Ｒ 干 扰 方 法 的 效 果 评 估 Ａ
罗 强 ，朱 守 保 ，童 创 明
（ ． 二炮 兵 ｌ 程 学 院 ，陕西 西 安 ７ ０ ２ ；２空 军工 程 大 学 导 弹 学 院 ，陕 西 原 ７ ３ ０ ） １ 第 Ｔ １０ ５ ． １ ８ ０
摘 要 ：干扰 效果 评估 是评 价和 比较 干扰 方 法优劣 的重要方 法 。在 分 析正 弦调 频干扰 与锯 齿
针 对性 的两种方 法对 其干扰 效果进 行定量 评估 。
２ 干 扰 效 果 的 评估 方 法
对 Ｓ ＡＲ 雷 达 遮 盖 干 扰 的 目的 就 是 增 大 图 像 的 识 别 模 糊 性 ，阻 止 读 图 人 员 从 图 上 观 察 到 强 弱 灰 度 间 的 变 化 ， 或 者 使 暗 区 出现 众 多 的 亮 斑 ，或 者 破 坏 目标 区域 的 连 续 性 ，使 得 目标 区 域 原 来 光 滑 的 灰 度 值 变 得 粗 糙 Ｊ 。
Ｒａ ａ ｄ ｒ； ｅ ｆ ｃ ｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｆｅ ｔ ｅ ａ ｕ ｔｏ
ຫໍສະໝຸດ Baidu
合成孔 径雷 达（ｙ ｔｅｉ Ａ ｅｔｒ Ｒ ｄ ｒ ＡＲ 是 一种 高分辨 力成像 雷达 。具有全 天 时 、全 天候和 透视性 等特 Ｓ ｎｈ ｔ ｐ ｒ ｅ ａａ ，Ｓ ） ｃ ｕ
点 ，Ｓ ＡＲ在 侦 察 监 视 领 域 的 应 用 日趋 广 泛 ＿ ｊ 】 ，已 广 泛 用 于 军 事 侦 查 、地 图 测 绘 以及 导 弹 末 端 图像 匹 配 制 导 等 方 面 。 有 效 地 对 合 成 孔 径 雷 达 实 施 干 扰 ，保 护 己方 的 目标 成 为 现 代 电 子 战 中 的 重 要 课 题 ＿。 ｏ Ｊ 众 所 周 知 ，干 扰 效 果 是 衡 量 干 扰 模 式 有 效 性 以及 雷 达 干 扰 设 备 性 能 的 一 项 重 要 综 合 性 指 标 ， 量 地 评 估 干 扰 定 效 果 对 实 战 、 验 乃 至 电 子 对 抗 设 备 的 研 制 都 十 分 重 要 ［。本 文 针 对 二 维 正 弦 调 频 转 发 干 扰 的 方 法 与 二 维 锯 齿 调 试 ７ １ 频 转 发 干 扰 ，分 别 从 压 制 干 扰 和 斑 点 噪 声 干 扰 的 效 果 进 行 定 量 评 估 。分 析 对 比 了 两 种 干 扰 方 法 的优 劣 ， 干 扰 方 对 法 在 现 实 中 运 用 有 一 定 的指 导 作 用 。
ｊｍｍｉｇ ｗ ｉｈｍａ ｅ ｅ ａ ａ ｎ ， ｈ ｃ ｋ ｓ ｈ ｍｍｉｇｅｆｃ ｖ ｌ ａｉｎｏ ｅｔ ｏｊｍｍｉｇｍｅｈ ｄ ｒ ｉ ｉｕｔ Ｔ ｅｅｏ ｅ ｔ ｊ ｎ ｆ ｔ ａｕ ｔ ｎｔ ｗ ａ ｅ ｅ ｏ ｈ ｎ ｔ ｏ ｓｍｏｅｄｆ ｃ ｌ． ｈ ｒｆｒ ｆ
Ｌ Ｏ Ｑ ａ ｇ，Ｚ ｈ ｕｂ ｏ ，Ｔ ＮＧＣ ｕ ｎ － ｉｇ Ｕ ｉｎ ＨＵＳ ｏ — ａ Ｏ ｈ ａ ｇｒ ｎ 。 ｕ
（ ． ｈ ｅ ｏ ｄ Ａ ｔ ｌ ｒ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉ ｅ ｓｔ ，Ｘｉａ ｈ ａ ｘ ０ ５ Ｃ ｉ ａ １Ｔ ｅＳ ｃ ｎ ｒｉ ｅ ｙＥ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇＵｎ ｖ ｒ ｉ ｌ ｙ ’ｎ Ｓ ａ ｎ ｉ １ ２ ， ｈ ｎ ； ７０
、调 制信号 周期 与脉宽 的关系 为 ：
≤ 。 Ｖ≤ ， ｐ ，每 个 虚 假 目标 形 成 的 ｓ ｅ 脉 冲 在 空 间上 不 能 被 区 分 开 ， 就 会 形 成 覆 盖 式 的干 扰 模 式 。 若 ｉ ｎ
≥ 。 ｒ≥ ， ｐ ，则每个虚 假 目标 形成 的 ｓ ｅ脉 冲在 空间上 就能被 区分开 ，就会 形成亮斑 点 串。方位 向结 果 ｉ ｎ
１ 两 种 干 扰 方 法 原 理
设 合 成孔 径雷达 发射 的线性 调频信 号表 达式 为 ：
ｐ＝ｅ ｊ（ ＋ （ ｒ毒Ｘ ｊ ｃ ｅ２ ） ） ｔ ｐ ｌ ｊ
式中： 为信 号幅度 ；
（ １ ）
（ ２ ）
为信 号 载频 ； Ｋ 为信 号的调 制频率 。对合 成孔 径雷达 的调频 干扰 信号 可 以表示 为 ： ，
ｊｍｍｉｇｔ Ａ ａ ｎ ｏ Ｓ Ｒ，ｉ ｉ ｂａｎ ｄ ｔａ ｈ ｗ ｔｏ ｓｃ ｎ ｂ ｔ ｒ ｄ ｃ ｎｌ ｔｌ ｎ ｐ ｔｎ ｉｅｓｙｅ ｔ ｓｏ ｔｉｅ ｈ ｔｔｅｔ ｏ ｍｅｈ ｄ ａ ｏｈ ｐ ｏ ｕ ｅｍａ ｔ ｓｙｅａ ｄ ｓ ｏ ｏｓ ｔｌ ｅ
第 １ 卷 第 １ ０ 期
２１ ０ ２年 ２月
信 息 与 电 子 工 程
Ｉ ０ＲＭＡＴＩ ＮＦ ＯＮ ＡＮＤ ＥＬ ＥＣＴ ＲＯＮＩ Ｃ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
ＶＯ１ １ ＮＯ． ． ０． １
Ｆｅ ． ０１ ｂ． ２ ２
文 章 编 号 ： １ ７ ． ８ ２２ １ ） １０ ４ — ５ ６ ２２ ９ （０ ２０ —０ ６０
２ Ｍｉｓｌ ｎｓｉｕ ｅ， Ａｉ ｏ ｃ ｇ ｎｅ ｒｎｇＵｎ ｖ ｒｉｙ， Ｓａ ｙ ａ ｈａ ｎ ｉ７１ ０ ． ｓ ｉｅＩ ｔｔ ｔ ｒＦ ｒ ｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｉ ｉ ｅ ｓｔ ｎ ｕ ｎ Ｓ ａ ｘ ３８ ０， Ｃｈ ｎ ） ｉ ａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｊ ｍｍｉｇｅ ｅ ｔ ｖ ｌａｉｎｉ ａ ｍｐ ｒａ ｔ ｔｏ ｎｊ ｄ ｉｇａ ｄｃ ｍｐ ｒｎ ｉ ａ ｓｒｃ ： ａ ｎ ｆ ｃ ａｕ ｔ ｓ ｎｉ ｏ ｔｎ ｈ ｄｏ ｕ ｇｎ ｎ ｏ ａｉｇｗ ｔ ｊ ｍｍｉｇ ｅ ｏ ｍｅ ｈ ｎ
维 锯 齿 波 调 频 干 扰 信 号 为 ：
（／ Ｏ，ｅ （ ｘ Ｊｇ ｆ）Ｓ ，ｘｊ ｆ ＰＩａ） ， （７ ｐⅡ ） （ｋｌ ｒ ） ｅ ￣ｒ
积 的虚假 目标 。就 距离 向信号 分析 ，当距离 向的线性 调频信 号周期
（ ５ ）
由文 献 ［】 文 献 ［０可 知 ，不 论 是 二 维 正 弦 调 频 干 扰 ，还 是 二 维 锯 齿 调 频 干 扰 ，都 会 产 生 分 布 于 一 定 区域 面 ９与 １］
雷 达 信 号 。 那 么 二 维 正 弦 调 频 干 扰 信 号 模 型 为 Ｊ ：
（ ） ０，ｅ（／Ｏ ）ｐｍＣ￣） ｆ ： （７ｘｊ，Ｓ ｅ（ Ｏ＂ ， ）ｐｍ￣ ｘｊ Ｓ ７ ｃ ｔ
』 一∞
（ ４ ）
当 干 号 （为 齿波 号时， ｆ 量ｒｔ— ）— 时， 锯 波调 干 那么 调频 扰信 ｆ 锯 信 ） 即 （＝ ） ｅ（ ｆ （ ｆ ｃｔ ， ｆ ） 为 齿 频 扰。 二
加 了评 估结果 的准确 性。 最后利 用实验 仿真 对干扰 效果进 行 了定 量分 析。
关 键 词 ： 正 弦调 频 ；锯 齿 调 频 ；合 成 孔 径 雷达 ；效 果 评 估 中 图 分 类 号 ：Ｔ ７ ；Ｔ ３ ７４ Ｎ９ ４ Ｐ １ ． 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｅ ｆｃ ｅ ａｕ ｔ ｎｏ ｏｊｍｍｉｇ ｔｏ ｓ ｏＳ ｆ ｔ ｖ ｌａｉ ｎｔ ｅ ｏ ｗ ａ ｎ ｈ ｄ ＡＲ ｍｅ ｔ
２ １ 覆 盖 干 扰 效 果 评 估 方 法 ．
干 扰 前 后 雷 达 图像 的相 关 系 数 则 可 以 较 好 地 反 映 出 两 幅 图像 之 间 的 这 种 强 弱 灰 度 间 的变 化 。 于 覆 盖 式 干 扰 由
的干扰 面积大 ， 以会造 成 图像 的灰度 有大 面积 的变化 。综 合考虑 雷达干扰 的原理 和图像处 理 的理 论 ，采用成 像 所 区 域 内干 扰 前 后 的 图像 相 关 性 测 度 因 子 进 行 Ｓ Ｒ 雷 达 的 覆 盖 式 干 扰 效 果 评 估 是 比较 合 理 的 【 Ａ ５ ， 。
ｍ ｅ ｈ ｄ ． Ｂａ ｅ ｏ ａ ｌ ｓ ｓ ｆ ｉ ｕｓ ｉ ａ ｆ ｅ ｅ ｙ ｔｏ ｓ ｓ ｄ ｎ ｎａ ｙ ｉ ｏ ｓ ｎ ｏ ｄ ｌ ｒ ｑｕ ｎｃ ｍｏ ｕ ａ ｉ ｎ ｎ ｓ ｗｔ ｏ ｈ ｒ ｑ ｎ ｙ ｄ ｌ ｔｏ ａ ｄ ａ ｏ ｔ ｆ ｅ ｕｅ ｃ ｍｏ ｕｌ ｔｏ ｄ ａｉ ｎ
调 频 干 扰 的 基 础 上 ， 发 现 两 种 方 法 都 能 产 生 覆 盖 式 和 斑 点 噪 声 式 干 扰 模 式 ， 这 就 对 评 估 两 种 干 扰 方 法 的 优 劣 带 来 了 难 度 。 本 文 利 用 两 种 具 有 针 对 性 的 评 估 方 法 分 别 对 两 种 干 扰 模 式 进 行 评 估 ， 增
第１ 期
罗 强 等 ： 种 Ｓ 两 ＡＲ 干 扰 方 法 的 效 果 评 估
（ ＝ ＋ ｆ ｔ Ｋｔ （ ） ＋ ）
４ ７
（ ３ ）
当调频干扰信号 （ 为正弦信号时， ｆ ａｉ ２ ｉ 时， ｆ ） 即 （ ＝ ｓ（ ） ｎ ｔ 为正弦调频干扰。 Ｏ， 为干扰机接收到的 ） 设ｓ ｆ ） （ｒ ／
相关 系数 是描述干扰前后 两幅 图像之 间的统计相关性 的量 。设 图像 Ｆ＝ｆｘＹ ，与图像 ｛（， ｉ …
、 川 ｉ ， ＝１ ＝１Ｊ
Ｇ ｛ ， 示 平 ｛Ｘ ） 干 前 干 后 ＳＲ 像 那 干 前 图 的 关 数 ： ＝ （Ｙ ｇ ，） 表 为 面 ＝ ｉ ） 扰 与 扰 的 Ａ 图 。 么 扰 后 像 相 系 为 ，
ｂｆ ｐｆｘ（ｎｍ （ｄ） ｔ ） （ｅ ｊｋ ｒｒ ｊ ＝ ）ｐ２ ｆｎ ） （ Ｉ 那 调制 么 信号为 ｆ ｅ （ｎ （ｄ） 由 两 （＝ｘ ｊｋ ｒｒ， 上 式可以 道 信 瞬时 率为： ） ｐ２加 ） 知 干扰 号的 频
收 稿 日期 ：２ １－３３ ；修回 日期 ：２ １－５３ ０ １０ —０ ０ １０ —０ 基 金项 目 ：博 士 后 基 金 资 助 项 目（０ ０ ４ １３ ） ２ １０ ７ ８ ６
ｔ ｐ ｒ ｉ ｅ ｔ ｅ ｈｏ ｓ ｒ ａ ｏ ｔ ｄ ｏ ｗｏ ｅ ｔｎ ｎ ｍ ｔ ｄ ａ ｅ ｄ ｐ ｅ ｔ ｍａ ｅ ｈ ｅ ａ ｕ ｔｏ ｍｏ ｅ ｘ ｃ ．Ｔｈ ｑ ｎ ｉ ａ ｉ ｅ ｎａ ｙ ｉ ｏ ｋ ｔ ｅ ｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｕａ ｔｔ ｔｖ ａ ｌ ｓ ｓ ｆ
与距离 向一致 。
可 以看 出两种 干扰方法 不论 干扰样式 、干扰类 型都 十分一致 。针对其 产生 的两种不 同的干扰 样式 ，即覆 盖式
干 扰 与 斑 点 噪 声 式 干 扰 ， 一 种 单 一 的 评 估 方 法 可 能 不 能 准 确 地 对 干 扰 效 果 进 行 评 估 。本 文 从 两 个 方 面 利 用 具 有 某
ｊｍｍｉｇｅ ｅ ｔ ｖ ｌａｉｎｉ ｅ ｅ ｕ ｅ ｒ ｕ ｈｔｅｓｍｕａｉｎ ａ ｎ ｆ ｃ ａｕ ｔ ｓ ｘ ｃ ｔｄｔ ｏ ｇ ｉ ｌｔ ． ｅ ｏ ｈ ｈ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｓｎｕ ｏｄａ ｒ ｑ ｅ ｙ ｍｏ ｕ ａ ｉｎ； ｓ ｗｔ ｏｈ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｍ ｏ ｕ ａ ｉ ｎ； Ｓ ｎ ｈｅｉ ｅ ｔ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉ ｓ ｉ ｌｆｅ ｕ ｎｃ ｄ ｌ ｔｏ ａ ｏ ｔ ｒ ｑ ｅ ｃ ｄ ｌ ｔｏ ｙ ｔ ｔｃ Ａｐ ｒｕ ｅ
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√ ，ｍｇ， 厂 乌（ ） （ Ｊ ， ２ ￣ ｎ
由于 图 像 灰 度 非 负 ， 即 Ｆ＞０ Ｇ＞ ， ０，结 合 许 瓦 尔 兹 不 等 式 ，有 ０ Ｐ＜ 。 Ｐ越 小 ， 则 表 明 干 扰 后 的 图 像 偏 离 ＜ １