基于指数衰减模型的移频式隐蔽干扰信号设计方法及系统

本发明属于雷达电子对抗，具体涉及一种移频式隐蔽干扰信号设计方法，可用于干扰非合作方脉冲雷达的检测，保护我方真实目标。

背景技术：

1、现有雷达干扰方法主要包括压制式干扰和欺骗式干扰，但前者功率需求较高且易被识别，后者在面对恒虚警检测等抗干扰处理时难以掩护真实目标，单纯依靠提高干扰功率或生成常规假目标已难以满足现有的对抗需求。因此，利用雷达目标检测机理、降低真实目标检测概率的隐蔽式干扰方法，成为雷达电子对抗领域中的重要技术方向。

2、现有隐蔽式干扰信号的设计方案为：首先截获非合作方雷达发射的线性调频信号，采用移频干扰技术生成假目标，其次通过调制使假目标幅度以真实目标为中心向两侧递减，最后将调制后的干扰信号进行转发，使非合作方雷达的恒虚警检测门限被抬高，从而遮蔽真实目标。但这种隐蔽式干扰技术存在调制参数物理意义不明确、雷达参数和干扰参数设计缺乏定量依据的问题。

3、苗新强等人在论文“基于雷达目标检测机理的隐蔽性干扰方法”中提出了一种基于线性衰减模型的隐蔽式干扰设计方法，其通过在真实目标回波周围生成按线性规律变化的假目标，抬高雷达恒虚警检测门限，以实现干扰效果。但该设计方法中假目标功率控制依赖于人为设定的覆盖半径，且雷达参数和干扰参数设计缺乏定量分析。

4、郭锋林等人在论文“一种对cfar检测门限的隐蔽干扰技术”中提出了一种基于sigmoid函数调制的移频式隐蔽干扰方法，其通过将sigmoid函数与移频干扰相结合对干扰信号进行幅度调制，在目标回波周围生成假目标，抬高雷达恒虚警检测门限，以实现干扰效果。但该方法中sigmoid函数的参数物理意义不明确，且未能给出幅度衰减系数与干扰功率等参数的显式关系。

5、申请号为cn202411810877.7的专利文献公开了一种“基于相对熵准则的雷达干扰信号设计与优化方法”，其通过将雷达目标检测问题表示成二元假设检验问题，建立两种假设下的似然函数并计算似然函数之间相对熵的表达式，利用上界最小化方法对信号模型进行优化，以提高雷达信号的干扰效果。但该方法未对恒虚警检测过程中的参考单元进行假目标分布设计，也未给出雷达参数和干扰参数设计之间的显式解析关系，因而无法用于面向恒虚警检测门限抬升的隐蔽式干扰设计。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于指数衰减模型的移频式隐蔽干扰信号设计方法及系统，以明确调制参数物理意义及参数设计的定量依据，提升面向恒虚警检测门限抬升的隐蔽式干扰效果。

2、实现本发明目的的技术思路是：在移频干扰产生假目标的基础上，引入具有明确物理意义的指数衰减模型对假目标幅度进行调制，使假目标幅度以真实目标为中心向两侧递减；同时结合恒虚警检测机理，建立雷达参数和干扰参数设计间的显示约束关系，使干扰信号能够有效抬高非合作方雷达的恒虚警检测门限，并使边缘假目标低于检测门限，在实现干扰效果的同时，对真实目标进行隐蔽保护。

3、根据上述思路，本发明的技术方案包括：

4、1.一种基于指数衰减模型的移频式隐蔽干扰信号设计方法，其特征在于，包括：

5、设非合作方雷达发射的是线性调频信号，通过干扰机截获非合作方发射的信号并采用移频干扰技术，以设定的移频步进量生成个假目标的干扰信号；

6、引入具有明确物理意义的指数衰减加权系数，以对各假目标的干扰信号进行幅度加权，构成指数衰减调制的移频干扰参数化模型；

7、根据隐蔽干扰间距约束关系，解析求解所述移频干扰参数化模型的上界参数；

8、根据边缘假目标功率约束关系，解析求解所述移频干扰参数化模型的下界参数；

9、将求解得到的上界参数和下界参数代入所述移频干扰参数化模型，得到满足隐蔽干扰条件的指数衰减调制移频干扰信号。

10、进一步，所述对各假目标的干扰信号进行幅度加权，构成指数衰减调制的移频干扰信号模型，其实现包括：

11、对各假目标的干扰信号进行幅度加权，得到第个假目标经指数衰减调制的移频干扰参数化模型；

12、将各假目标经指数衰减调制的干扰参数化模型进行线性叠加，得到指数衰减调制的移频干扰参数化模型。

13、进一步，所述根据隐蔽干扰间距约束关系，解析求解移频干扰参数化模型的上界参数，其实现包括：

14、根据线性调频信号经移频处理后产生距离偏移的要求，计算隐蔽干扰移频步进量；

15、根据隐蔽干扰间距约束关系的要求，设置移频步进量的上界约束；

16、根据移频步进量的上界约束条件，选取满足隐蔽干扰条件时的最大移频步进量，得到移频干扰参数化模型的上界参数。

17、进一步，所述根据边缘假目标功率约束关系，解析求解移频干扰参数化模型的下界参数，其实现包括：

18、根据恒虚警检测算法中预设虚警概率和参考单元个数之间的要求，设置检测门限因子；

19、根据指数衰减加权系数对边缘假目标幅度的调制要求，计算边缘假目标功率；

20、根据边缘假目标功率应小于等于对应恒虚警检测门限的要求，设置隐蔽干扰功率约束条件；

21、根据回波功率、单个假目标功率以及背景噪声功率之间功率比关系的要求，计算信噪比及干信比；

22、根据隐蔽干扰功率约束条件及信噪比、干信比的参数，设置衰减系数的下界约束；

23、根据所述衰减系数的下界约束条件，选取满足隐蔽干扰条件时的最小衰减系数，得到移频干扰参数化模型的下界参数：

24、2.一种基于指数衰减模型的移频式隐蔽干扰信号设计系统，包括：

25、截获与假目标生成模块，用于截获非合作方雷达发射的线性调频信号，并根据设定的移频步进量对截获信号进行移频处理，生成多个位于真实目标回波位置两侧的假目标干扰信号；

26、指数衰减幅度调制模块，用于构造具有明确物理意义的指数衰减加权系数，并利用所述指数衰减加权系数对各假目标干扰信号进行幅度加权，得到指数衰减调制的移频干扰参数化模型；

27、上界参数求解模块，用于根据隐蔽干扰间距约束关系，求解移频步进量的上界约束，并将满足隐蔽干扰间距条件的最大移频步进量作为移频干扰参数化模型的上界参数；

28、下界参数求解模块，用于根据边缘假目标功率约束关系、恒虚警检测门限、信噪比和干信比之间的约束关系，求解衰减系数的下界约束，并将满足边缘假目标隐蔽条件的最小衰减系数作为移频干扰参数化模型的下界参数；

29、隐蔽干扰信号生成模块，用于根据所述上界参数和下界参数，通过指数衰减调制移频干扰参数化模型，得到满足隐蔽干扰条件的指数衰减调制移频干扰信号。

30、本发明与现有技术相比，具有如下优点：

31、其一，本发明由于引入了具有明确物理意义的指数衰减加权系数，故有利于根据实际雷达参数和干扰场景进行工程化设置。

32、其二，本发明根据移频步进量与相邻假目标距离间隔的对应关系，以及相邻假目标落入恒虚警检测参考单元的条件，建立隐蔽干扰间距约束关系，确定满足隐蔽干扰条件的最大移频步进量，提升了面向恒虚警检测门限抬升的隐蔽式干扰效果。

33、其三，本发明根据边缘假目标功率与恒虚警检测门限之间的对应关系，建立边缘假目标功率约束关系，并结合恒虚警检测门限因子、信噪比、干信比等参数，建立衰减系数与雷达参数及干扰参数之间的定量关联，提升了隐蔽干扰参数设计的准确性和工程可实现性。