雷達幹擾樣式仿真matlab仿真

雷達幹擾樣式仿真matlab

• 噪聲調幅幹擾
• 噪聲調頻幹擾
• 切片重構幹擾
• 間歇采樣轉發幹擾
• 梳狀譜幹擾
• 頻譜彌散幹擾
• 噪聲卷積幹擾
• 噪聲乘積幹擾
• 代碼私聊

噪聲調幅幹擾

噪聲調幅幹擾（AM）的數學模型表示為：

J ( t ) = [ U 0 + K A U n ( t ) ] e x p ( ω j + ϕ ) J(t) = [U_0+K_AU_n(t)]exp(\omega_j+\phi) J(t)=[U0​+KA​Un​(t)]exp(ωj​+ϕ)

該函數表達式是一個廣義的平穩随機過程，其中exp()是以e為底的指數函數， U n ( t ) U_n(t) Un​(t)是零均值高斯白噪聲， U 0 ( t ) U_0(t) U0​(t)是載波電壓，噪聲的調制系數 K A K_A KA​控制 U n ( t ) U_n(t) Un​(t)的功率， ω j \omega_j ωj​為幹擾的載頻相位 ϕ \phi ϕ在 [ 0 , 2 π ] [0,2\pi] [0,2π]上均勻分布，且和 U n ( t ) U_n(t) Un​(t)是互相獨立的随機變量。由此可知，噪聲調幅幹擾是一種瞄準幹擾，将高斯白噪聲調制到雷達的線性調頻信号的帶寬範圍内，即利用大能量的調制噪聲對雷達形成頻帶壓制，以影響接收端對信号的檢測。

（1）時域圖

（2）頻域圖

（3）時頻圖

噪聲調頻幹擾

噪聲調頻幹擾（FM）的數學模型表示為：

J ( t ) = U j e x p [ j ( 2 π f c + 2 π K F ∫ 0 t u ( t )   d t + ϕ ) d t ] J(t) = U_jexp[j(2\pi f_c+2\pi K_F\int_0^t u(t )\,dt+\phi)dt] J(t)=Uj​exp[j(2πfc​+2πKF​∫0t​u(t)dt+ϕ)dt]

噪聲調頻幹擾是一個廣義平穩的随機過程，其中exp()是以e為底的指數函數，調制噪聲 ϕ \phi ϕ是零均值高斯白噪聲，在 [ 0 , 2 π ] [0,2\pi] [0,2π]上均勻分布,且和 U n ( t ) U_n(t) Un​(t)是互相獨立, f c f_c fc​ 是噪聲調頻信号的中心頻率， K F K_F KF​是調頻斜率， U j U_j Uj​是幹擾的振幅，用于控制機關調制信号強度引起的頻率的增減。有效調制系數 m f m_f mf​可以由下式計算：

m f = K F / δ F n m_f=K_F/\delta F_n mf​=KF​/δFn​

其中， δ F n \delta F_n δFn​是調制噪聲的帶寬，有效調制系數是判斷瞄準式幹擾和阻塞式幹擾的重要依據，當 m f > 1 m_f>1 mf​>1,此時噪聲調頻幹擾是阻塞式幹擾，否則是瞄準式幹擾。

（1）時域圖

(2)頻域圖

（3）時頻圖

切片重構幹擾

切片重構幹擾是一種為了針對脈沖壓縮雷達而研發的密集距離假目标幹擾。該種幹擾的産生原理如下：

1.由幹擾機截獲雷達信号，然後把信号下變頻到中頻信号。

2.把信号存儲在數字存儲器之内。

3.讀取信号并進行均分的等間隔采樣。

4.分段複制采樣信号

其數學模型為：

J ( t ) = ∑ k = 0 n − 1 p ( t − K T / m n ) J(t) = \sum_{k=0}^{n-1}p(t-KT/mn) J(t)=k=0∑n−1​p(t−KT/mn)

其中， p ( t ) p(t) p(t)表達式為：

p ( t ) = s ( t ) [ r e c t ( ( t − τ a ) / τ a ) ∗ ∑ i = 0 m − 1 δ ( t − i T a ) ] p(t) = s(t)[rect((t-\tau_a)/\tau_a)*\sum_{i=0}^{m-1}\delta(t-iT_a)] p(t)=s(t)[rect((t−τa​)/τa​)∗i=0∑m−1​δ(t−iTa​)]

其中，T表示雷達LFM信号脈寬，m表示矩形脈沖串個數，n表示每一段填充的個數， τ a \tau_a τa​表示矩形脈沖串脈寬， δ ( . ) \delta(.) δ(.)表示沖擊函數， T a T_a Ta​表示矩形脈沖串基波周期

（1）時域圖

（2）頻域圖

（3）時頻圖

間歇采樣轉發幹擾

間歇采樣轉發幹擾（IS）是采用DRFM幹擾機對雷達信号進行間歇采樣再依次轉發形成的，一個采樣周期中多次采樣轉發，就形成了IS幹擾。該種幹擾的數學表達式為：

J ( t ) = ∑ n = 1 N r e c t ( ( t − τ / 2 − ( n − 1 ) T s ) / T ) e j 2 π ( f 0 t + K / 2 t 2 ) J(t) = \sum_{n=1}^N rect((t-\tau /2-(n-1)T_s)/T)e^{j2\pi(f_0t+K/2 t^2)} J(t)=n=1∑N​rect((t−τ/2−(n−1)Ts​)/T)ej2π(f0​t+K/2t2)

其中， τ \tau τ是間歇采樣的脈沖寬度，T是雷達信号的脈寬， T s T_s Ts​是采樣周期，則 τ / T s \tau/T_s τ/Ts​表示間歇采樣占空比。

（1）時域圖

（2）頻域圖

（3）時頻圖

梳狀譜幹擾

LFM信号的梳狀譜（COMB）幹擾的産生主要是通過梳狀譜信号和線性調頻信号乘積調制産生的，産生的幹擾可以擁有欺騙或壓制效果，梳狀譜信号的表達式如下：

c o m b ( t ) = ∑ i = 1 M a i e j 2 π f i t comb(t)=\sum_{i=1}^M a_i e^{j2\pi f_i t} comb(t)=i=1∑M​ai​ej2πfi​t

其中， f i f_i fi​對應每個梳齒出現的頻率點， a i a_i ai​是第 i i i個頻率點處的幅度。

是以，雷達梳狀譜幹擾的數學模型如下：

J ( t ) = s ( t ) c o m b ( t ) = r e c t ( t / T ) ∑ i = 1 M a i e j 2 π [ ( f 0 + f i ) t + K t 2 / 2 ] J(t)=s(t)comb(t)=rect(t/T)\sum_{i=1}^M a_ie^{j2\pi [(f_0+f_i)t+K t^2/2]} J(t)=s(t)comb(t)=rect(t/T)i=1∑M​ai​ej2π[(f0​+fi​)t+Kt2/2]

間歇采樣轉發幹擾（IS）是采用DRFM幹擾機對雷達信号進行間歇采樣再依次轉發形成的，一個采樣周期中多次采樣轉發，就形成了IS幹擾。該種幹擾的數學表達式為：

$$

（1）時域圖

（2）頻域圖

（3）時頻圖

頻譜彌散幹擾

頻譜彌散幹擾（SMSP）是針對LFM雷達的一種幹擾，其産生過程為：幹擾接收機接收到雷達發射信号後，通過混頻、低通濾波、模數轉換後将資料存入數字射頻存儲器。然後，将資料送入資料緩沖區，經過傳輸門并行傳輸到移位寄存器組，其中移位寄存器的時鐘頻率是控制資料送入DRFM時的時鐘頻率的N倍。資料重複N次後串行送入數模轉換器，經混頻濾波由發射機将幹擾信号發射出去。幹擾信号由N個子脈沖組成的調頻斜率為雷達發射信号N倍的時寬不變的信号。

設雷達發射信号為LFM信号，其形式為：

S ( t ) = e j π k t 2 , k = B / T , 0 < t < T S(t)=e^{j\pi kt^2},k=B/T,0<t<T S(t)=ejπkt2,k=B/T,0<t<T

根據SMSP信号産生原理，将時鐘頻率調成原頻率的N倍，則得到第一個子脈沖信号為：

J 1 ( t ) = A j e j π k n t 2 , k n = N k , 0 < t < T / N J_1(t)=A_je^{j\pi k_nt^2},k_n=Nk,0<t<T/N J1​(t)=Aj​ejπkn​t2,kn​=Nk,0<t<T/N

其中， A j A_j Aj​為幹擾信号幅度。将這一子脈沖信号重複N次即得到幹擾信号時域表達式如下：

J S M S P ( t ) = ∑ i = 1 N − 1 J 1 ( t − i T / N ) = J 1 ( t ) ⨂ ∑ i = 1 N − 1 δ ( t − i T / N ) J_{SMSP}(t)=\sum_{i=1}^{N-1}J_1(t-iT/N)=J_1(t)\bigotimes \sum_{i=1}^{N-1}\delta(t-iT/N) JSMSP​(t)=i=1∑N−1​J1​(t−iT/N)=J1​(t)⨂i=1∑N−1​δ(t−iT/N)

（1）時域圖

（2）頻域圖

（3）時頻圖

噪聲卷積幹擾

噪聲卷積幹擾（CN，卷積調制靈巧噪聲）是一種基于DRFM技術的卷積調制幹擾，旨在利用目标信号産生想幹幹擾。雷達發射的信号被幹擾機接收再放大濾波後，下變頻變為中頻信号然後存儲到數字射頻存儲器（DRFM），經過一定處理後再上變頻雷達信号所在頻段。另一路，雷達信号經過接收和處理後，控制噪聲單元産生合理長度和類型的噪聲資料。兩路輸出信号在卷積器例完成卷積運算，最後可以産生一種效果較好的靈巧噪聲幹擾波形。設輸入DRFM的雷達信号為 s ( t ) s(t) s(t)，延時後輸出 s ( t − τ ) s(t-\tau) s(t−τ)， s ( t − τ ) s(t-\tau) s(t−τ)和 s ( t ) s(t) s(t)是相參的。窄帶高斯噪聲信号為 n ( t ) n(t) n(t)， s ( t − τ ) s(t-\tau) s(t−τ)與 n ( t ) n(t) n(t)卷積，進行噪聲卷積調制得到輸出卷積調制靈巧噪聲幹擾信号，其數學表達式為：

J ( t ) = s ( t − τ ) ⨂ n ( t ) J(t)=s(t-\tau)\bigotimes n(t) J(t)=s(t−τ)⨂n(t)

（1）時域圖

（2）頻域圖

（3）時頻圖

噪聲乘積幹擾

噪聲乘積幹擾（NP，乘積調制靈巧噪聲）産生原理域卷積調制靈巧噪聲類似，設輸入DRFM的雷達信号為 s ( t ) s(t) s(t)，延時後輸出 s ( t − τ ) s(t-\tau) s(t−τ)， s ( t − τ ) s(t-\tau) s(t−τ)和 s ( t ) s(t) s(t)是相參的。窄帶高斯噪聲信号為 n ( t ) n(t) n(t)， s ( t − τ ) s(t-\tau) s(t−τ)與 n ( t ) n(t) n(t)相乘，進行噪聲乘積調制得到輸出乘積調制靈巧噪聲幹擾信号，其數學表達式為：

J ( t ) = s ( t − τ ) n ( t ) J(t)=s(t-\tau)n(t) J(t)=s(t−τ)n(t)

（1）時域圖

（2）頻域圖

（3）時頻圖

代碼私聊