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星载合成孔径雷达(spaceborne Synthetic Aperture Radar)作为一种具有独特优势的天基雷达系统,可以实现全天候、全天时、大范围的高分辨微波图像,已经成为空间电子战中信息获取的重要手段和重点作战对象,因此,围绕星载SAR的电子干扰与反干扰以及干扰效果评估技术成为电子战研究的热点之一。本文主要围绕星载SAR的电子战问题,通过理论分析和仿真试验对星载SAR的电子侦察、电子干扰、抗干扰以及干扰效果评估进行了深入研究。论文的主要内容和创新性贡献包括:
1.全面、系统地研究了星载SAR电子战中的主要问题。依据电子战的主要构成要素,从星载SAR的电子侦察、电子干扰、电子抗干扰以及电子干扰效果评估方面对星载SAR电子战所涉及的主要问题进行了深入的分析和系统的研究。
2.提出了通过星载SAR旁瓣进行电子侦察的方法,建立了星载SAR对地侦察能力指标集,提出了星载SAR地面侦察系统的初步构想。深入分析了实现星载SAR地面侦察的可行性,推导并建立了星载SAR旁瓣侦察方程,构建了星载SAR对地侦察能力指标集,并从系统组成及主要功能、侦察参数、系统性能需求方面提出了星载SAR地面侦察系统的初步构想。
3.提出了基于信号相似度原理的干扰方法,分析了分布式干扰的必要性和布阵模型。在分析了实现星载SAR有源干扰的可行性、干扰基本原理及干扰方程的基础上,从信号的时频域、信号的参数及散射统计特性三个方面,深入分析了脉冲干扰、移频干扰和类杂波干扰基于信号相似程度的干扰机理,构建了相似度函数,研究相似度与干扰功率的关系;提出了星载SAR分布式干扰方法,分析了分布式干扰的必要性和布阵模型。
4.研究了成像算法在星载SAR成像过程中的抗干扰性能。分析了RD、CS算法的各自特点,推导了两种算法的信干比处理增益公式。理论分析结果表明,在距离向采样率与SAR信号带宽相当的情况下,RD成像算法对移频干扰的抑制能力强于CS算法;在方位向过采样情况下,RD算法由于采用两维匹配处理从而获得比CS算法大的信干比处理增益,若对信号进行方位向滤波处理后,CS算法的对移频干扰的抗干扰能力与RD算法相当的研究结论。
5.系统地研究了星载SAR的干扰效果评估问题,提出了基于信号层和图像层的客观评估指标体系和干扰效果评估方法。深入地研究了星载SAR的干扰效果评估方法,提出了合理的效果评估指标体系的构建原则和必备特点,提出了从信号的熵和失配系数、图像的逼真度和可懂度方面进行SAR干扰效果评估的方法。