合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)具有全天时、全天候、远距离、高分辨成像能力,相比于可见光成像、红外成像、激光成像等具有许多得天独厚的优势特性,因而广泛用于军事侦察、情报搜索、战场监视、引导攻击、作战效果评估等领域。随着SAR系统的快速发展和广泛运用,针对SAR的电子对抗技术,特别是对SAR的欺骗干扰技术,成为雷达对抗领域研究的一个热难点问题。本文以对多模式、高分辨SAR的大场景欺骗干扰技术为课题,主要针对干扰的理论基础、干扰算法设计、干扰实现技术、干扰性能分析等方面开展研究,以期为SAR干扰机的设计、实现和应用提供理论基础。本文主要研究内容如下:(一)对多模式、高分辨SAR的大场景欺骗干扰理论基础。文中分析了SAR回波信号特性,讨论了干扰机对SAR形成欺骗干扰的物理机理;将干扰机建模为一个线性系统,并建立了干扰机调制函数的数学模型;分析了对SAR欺骗干扰的电子侦察需求,指出干扰机需要侦察雷达信号参数、天线参数以及平台运动参数等。(二)对多模式、高分辨SAR的大场景欺骗干扰算法研究。论文提出了三种快速并行化算法高效地计算对SAR大场景欺骗干扰的干扰机调制函数。首先,以直线航迹、条带模式、高分辨SAR为干扰对象,提出了一种逆Omega-K算法。该方法通过快速傅里叶变换、Chirp-Z变换/一维基带Stolt插值、复相乘等运算形式高效计算干扰机调制函数,显著提高了对SAR大场景欺骗干扰的计算效率、计算精度、有效性范围等指标,克服了现有的对SAR大场景欺骗干扰高效算法只适用于正侧视或低斜视、中低分辨力SAR,只适用于产生距离向幅宽较小的虚假场景等问题。其次,将干扰对象拓展为直线航迹、多模式、高分辨SAR,提出了一种SAR数据获取模式变异方法。该方法通过对宽波束、条带模式SAR的干扰机调制函数进行带通滤波,实现SAR数据获取模式的变异,获得对诸如循序扫描对地观测(Terrain Observation by Progressive Scans,TOPS)模式、凝视聚束模式、滑动聚束模式等多模式SAR的干扰机调制函数,克服了现有的对SAR大场景欺骗干扰高效算法只适用于条带模式SAR的问题。最后,将干扰对象拓展为非直线航迹、多模式、高分辨SAR,提出了一种SAR航迹参数变异方法。该方法通过将SAR传递函数建模为关于雷达位置的空域函数,揭示了SAR传递函数空域谱是带宽有限的,并据此利用Nyquist采样定理,通过对一组直线航迹SAR的干扰机调制函数进行插值,获得非直线航迹SAR的干扰机调制函数,克服了现有对SAR大场景欺骗干扰高效算法只适用于SAR平台沿着理想直线航迹运动的情况的问题。(三)对多模式、高分辨SAR的大场景欺骗干扰实现技术。论文提出了一种基于离线计算、在线变异的大场景欺骗干扰实现技术。该技术通过对干扰算法实现策略的创新,克服了传统干扰实现技术需要获得雷达参数准确估计值之后才能开始计算的限制,指出了在缺乏雷达参数准确信息的条件下开展运算的可能性。由于将尽可能多的运算转移到干扰机获得雷达参数估计值之前的离线阶段,干扰机需要实时处理的计算量显著降低。此外,理论分析和仿真实验表明,该技术显著缓解了干扰机计算效率和计算精度、灵活性等之间的矛盾关系。文中讨论了该技术应用于欺骗星载SAR和机载SAR的优势与局限。(四)对多模式、高分辨SAR的大场景欺骗干扰性能分析。主要研究了对SAR欺骗干扰的干扰效果鲁棒性性能分析、对SAR欺骗干扰的发射功率性能分析等。首先,分析了干扰效果鲁棒性性能。目前,对干扰效果鲁棒性性能的定性分析较多、定量分析缺失。文中以定量分析的方式,研究了干扰机侦察不精确性,特别是雷达平台运动参数估计误差,对于对SAR欺骗干扰效果的影响机理。文中指出,当干扰机对雷达平台运动参数的侦察估计存在误差时,干扰信号与特定的真实运动目标回波等效。据此等效关系,文中提出了一种利用等效运动目标的图像特性定量分析假目标图像特性的方法。此项研究不仅可以指导干扰机侦察分系统的设计,也可以作为优化干扰资源配置、优化干扰效果鲁棒性的基础。其次,分析了干扰的功率性能。本文对比了对SAR欺骗干扰和噪声压制干扰的功率性能,文中指出,为了在SAR图像的特定区域内产生相同的干信比,非相干噪声干扰和相干欺骗干扰的干扰机发射功率的比值,不是SAR成像处理过程的脉冲压缩增益,而是本文中定义的SAR成像处理的平均脉冲压缩增益。研究对于干扰机功率规划具有重要的指导意义。