毫米波调频无线电引信干扰技术研究.pdf

D O I:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 3-0 9 7 2.2 0 2 4.0 2.0 2 1 文章编号:1 0 0 3-0 9 7 2(2 0 2 4)0 2-0 2 6 4-1 0毫米波调频无线电引信干扰技术研究刘学敏1*,朱捷伟2(1.南京理工大学 电子工程与光电技术学院,江苏 南京 2 1 0 0 9 4;2.中国联通有限公司苏州市分公司 政企部,江苏 苏州 2 1 5 1 0 0)摘 要:针对毫米波调频引信的数字射频存储转发、正弦调幅扫频、噪声调幅和噪声调频,提出了干扰方法。采用滤波分离差频信号,并从差频信号中提取多普勒信号参数的方法,将毫米波调频引信信号的差频测距结果以及多普勒信号作为引信启动的联合判决条件。仿真结果表明,对该体制引信施加正弦调幅扫频干扰和间隔转发干扰的欺骗效果明显,覆盖接收机的大功率噪声信号均能有效压制回波信号。关键词:无线电引信;毫米波调频;欺骗性干扰;压制性干扰中图分类号:T N 9 7 4 文献标识码:A开放科学(资源服务)标识码(O S I D):R e s e a r c h o n M i l l i m e t e r-w a v e F r e q u e n c y M o d u l a t e d R a d i o P r o x i m i t y F u z e J a mm i n g T e c h n i q u e sL I U X u e m i n1*,Z H U J i e w e i2(1.S c h o o l o f E l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g a n d O p t o e l e c t r o n i c T e c h n o l o g y,N a n j i n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,N a n j i n g 2 1 0 0 9 4,C h i n a;2.C h i n a U n i c o m L i m i t e d S u z h o u B r a n c h,E n t e r p r i s e B u s i n e s s D e p a r t m e n t,S u z h o u 2 1 5 1 0 0,C h i n a)A b s t r a c t:T h e j a mm i n g t e c h n i q u e s o f d i g i t a l r a d i o f r e q u e n c y s t o r a g e a n d f o r w a r d,s i n u s o i d a l a m p l i t u d e m o d u l a t i o n s w e e p,n o i s e a m p l i t u d e a n d n o i s e f r e q u e n c y f o r m i l l i m e t e r-w a v e f r e q u e n c y m o d u l a t e d p r o x i m i t y f u z e s w e r e p r o p o s e d.T h e a p p r o a c h i n v o l v e d f i l t e r i n g a n d s e p a r a t i n g t h e b e a t-f r e q u e n c y s i g n a l s,f o l l o w e d b y t h e e x t r a c t i o n o f D o p p l e r s i g n a l p a r a m e t e r s f r o m t h e s e b e a t-f r e q u e n c y s i g n a l s.T h e b e a t-f r e q u e n c y r a n g e m e a s u r e m e n t r e s u l t s a n d D o p p l e r s i g n a l p a r a m e t e r s w e r e u s e d a s j o i n t d e c i s i o n c r i t e r i a f o r f u z e s i n i t i a t i o n.S i m u l a t i o n r e s u l t s d e m o n s t r a t e d t h e s i g n i f i c a n t d e c e p t i v e e f f e c t s o f a p p l y i n g s i n u s o i d a l a m p l i t u d e m o d u l a t i o n s w e e p a n d s p a c e d r e t r a n s m i s s i o n j a mm i n g t o t h i s f u z e s y s t e m.M o r e o v e r,h i g h-p o w e r n o i s e s i g n a l s c o v e r i n g t h e r e c e i v e r c o u l d e f f e c t i v e l y s u p p r e s s e c h o s i g n a l s.K e y w o r d s:r a d i o p r o x i m i t y f u z e;m i l l i m e t e r-w a v e f r e q u e n c y m o d u l a t i o n;d e c e p t i v e j a mm i n g;s u p p r e s s i v e j a mm i n g0 引言电子对抗在现代化战争中,对战略攻防起到重要作用,电子干扰是能使敌方电子设备和系统丧失或降低效能所采取的电波扰乱措施,是电子对抗的组成部分1。电子干扰直接制约无线电引信发挥作用,因此无线电引信干扰研究已成为电子对抗领域的重要部分2。文献3 从连续波多普勒引信、伪随机码调相引信和伪码调相脉冲多普勒复合引信等3种具有代表性的无线电引信入手,选择不同的干扰波形,分析其对相关引信的作用过程。文献4 采用基于差频测距测速和谐波比较定距的方法,研究线性调频引信的干扰和抗干扰技术。文献5 基于深度学习,对无线电引信干扰信号识别技术进行研究。文献6 在分析超宽带引信、瞄准式干扰与扫频式干 收稿日期:2 0 2 3-0 3-0 6;修回日期:2 0 2 3-0 7-1 5;*.通信联系人,E-m a i l:l i u x mn j u s t.e d u.c n 基金项目:国家自然科学基金项目(6 1 8 0 1 2 2 0,6 1 9 7 1 2 2 6);江苏省优秀青年科学基金项目(B K 2 0 2 0 0 0 7 5)作者简介:刘学敏(1 9 8 7),男,福建建瓯人,实验师,硕士,主要从事电路与系统、电子对抗、通信信号处理研究。引用格式:刘学敏,朱捷伟.毫米波调频无线电引信干扰技术研究J.信阳师范学院学报(自然科学版),2 0 2 4,3 7(2):2 6 4-2 7 3.L I U X u e m i n,Z HU J i e w e i.R e s e a r c h o n M i l l i m e t e r-W a v e F r e q u e n c y M o d u l a t e d R a d i o P r o x i m i t y F u z e J a mm i n g T e c h n i q u e sJ.J o u r n a l o f X i n y a n g N o r m a l U n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n),2 0 2 4,3 7(2):2 6 4-2 7 3.462信阳师范学院学报(自然科学版)J o u r n a l o f X i n y a n g N o r m a l U n i v e r s i t y第3 7卷 第2期 2 0 2 4年4月 N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n V o l.3 7 N o.2 A p r.2 0 2 4扰信号特征基础上,构建了干扰信号与超宽带无线电引信交互作用模型。文献7-1 1 在引信信号调制方式识别方面对双谱切片、神经网络和深度残差学习等方面进行了深入的研究,这给引信干扰从对抗信号识别方面带来了新的思路,将引信干扰技术与神经网络、高阶谱分析等相结合1 2-1 4,有望促进电子对抗的成效。毫米波调频引信频段具有较高的频率,因此具有较大的带宽和较高的分辨率。这使得毫米波引信能够在复杂的环境中准确地探测目标,并且对于不同类型的干扰具有较强的抵抗能力。对于拥有优良抗干扰性能的对地毫米波调频无线电引信,研究正弦调幅扫频和间隔转发这两种欺骗性干扰、噪声调幅和噪声调频这两种压制性干扰施加在该种引信时的干扰效果,对探究对地调频无线电引信干扰这一课题具有重要的意义。1 毫米波调频引信系统分析及仿真毫米波调频引信通过毫米波调频信号发生器产生锯齿波调制信号,在压控振荡器V C O中进行频率调制,从而得到锯齿波调频信号。该信号通过引信发射天线向外辐射前需经过功率放大,遇到目标后反射回来,得到延迟随距离变化的毫米波调频回波信号,由引信系统接收端接收,将其通过低噪放后与本振信号混频,进行低通滤波便可得到差频信号1 5,再经信号处理后提取所需目标距离、速度等信息,并作为系统输出的依据,进行门限判决后,向执行级输出启动指令。引信系统框图见图1。图1 毫米波调频引信工作原理示意图F i g.1 W o r k i n g p r i n c i p l e d i a g r a m o f m i l l i m e t e r w a v e F M f u z e1.1 毫米波调频引信系统信号分析毫米波调频引信发射信号ut(t)为ut(t)=Utc o s(2(f0t+k t22),(1)式中:k表示调频斜率,f0表示发射信号中心频率,Ut表示发射信号的幅度。引信与目标存在相对运动的回波信号延时,=2(R-v t)c,(2)式中:为回波信号,c表示光速,v表示弹目相对速度,R表示弹目相对距离。回波信号ur(t)可表示为ur(t)=Urc o s(2(f0(t-)+k(t-)22),(3)式中:Ur表示回波信号的幅度。将本振信号与规则区内回波信号进行混频,通过低通滤波后输出的信号uI(t)为uI(t)=12UtUrc o s(2(k 22-k t-f0)。(4)考虑到回波信号延时在几百纳秒以内,因此的二次项可忽略不计,随后对信号归一化处理:ui(t)=uIc o s(2(k-fd)t-)=uIc o s(2 fit-),(5)式中:fd=2v/=2v f0/c为多普勒频率5,为发射信 号 中 心 频 率 对 应 信 号 的 波 长,相 位=4 R0f0/c,fi为差频信号频率。可推导多普勒信号频率与弹目相对速度之间的关系为v=fdc2f0。(6)差频信号频率与弹目相对距离R的关系为R(fi+fd)2kc。(7)1.2 毫米波调频引信信号处理方法及系统仿真通过时域欠采样,得到多普勒信号,然后进行频率测量,从而推算出速度信息。多普勒信号进行F F T时,拥有较多的采样点数,因此,选定毫米波调频引信参数时,多普勒信号频率与差频信号频率至少需要存在一个数量级的差距,测速结果才相对准确。由式(7)可知,引信信号处理模块从目标回波信号中测出差频信号频率,随后补偿多普勒频率就可以获得实时弹目距离信息。如果采用F F T测频,那么在对差频信号中的不规则区测频时结果不准确,会导致测距结果出现误差。为了避免这种情况,应尽量避开差频信号的不规则区。通常选择对单个调制周期内的差频信号进行F F T采样,但是这会导致测频分辨率较低,所以采用C Z T算法6对差频信号进行频谱细化处理,提高测距精度。毫米波调频引信系统设定启动判断条件为:1)距离门限设置:测距结果为61 2 m;2)速度门限设置:多普勒频率在引信门限范围内,即测562刘学敏,朱捷伟.毫米波调频无线电引信干扰技术研究速结果在设定门限范围内;3)当速度、距离同时满足门限要求时,引信输出启动信号。毫米波调频引信仿真参数如表1所示。表1 毫米波调频引信仿真参数表T a b.1 S i m u l a t i o n p a r a m e t e r s o f m i l l i m e t e r w a v e F M f u z e仿真运行距离/m采样频率/MH z载波频率/GH z调制周期/s2 91 0 02 42调频频偏/MH z初始相对距离/m相对速度/(ms-1)起爆距离/m1 0 03 05 0 08 确定系统参数以及特征参量门限如下:1)低通滤波器参数:混频后经过低通滤波器提取多普勒信号,因此低通滤波器的截止频率fb应大于fdm a x,此处设置为2 0 0 k H z。2)判决门限:引信落速范围1 0 01 2 0 0 m/s,对应多普勒频率范围是1 61 9 2 k H z。根据表1参数,当引信竖直落速v=5 0 0 m/s、引信信号处理模块在弹目相对距离为3 0 m时,开始工作。当测距结果、测速结果同时满足引信启动门限时,引信在距目标7.8 m处输出启动信号。毫米波调频引信基于差频信号的测距测速算法仿真结果如图2所示。图2 基于差频信号的测距测速算法仿真结果F i g.2 S i m u l a t i o n r e s u l t s o f r a n g i n g a n d v e l o c i t y m e a s u r e m e n t a l g o r i t h m b a s e d o n d i f f e r e n t i a l f r e q u e n c y s i g n a l 由图2可知,随着炮弹向目标靠近,测距结果也随之减小,图2(d)显示引信的测距误差,在弹目相对距离为3 05 m的过程中,最大相对误差小于0.5 m。此处系统仿真采样率设置为1 0 0 MH z,延迟为1 0 n s,理论测距精度为R=c/2=1.5 m。图2(e)为测速误差波形图,可以看出测速误差小,测速结果稳定,测速误差保持在1 m/s左右。引信在距目标7.8 m处输出启动信号。测距测速模块的设计可以满足毫米波调频引信的需求。2 毫米波调频引信干扰在地面作战中,根据敌我火力和待掩护目标位置,干扰机通常位于我方阵地前方,并分布在弹道两侧以确保安全。干扰机以2 0 4 0 仰角发射干扰信号,形成一个圆锥形区域,覆盖炮弹的弹道轨迹1 6。图3展示了干扰机与弹道轨迹的几何位置关系。图3 干扰机与弹道轨迹的几何位置关系F i g.3 G e o m e t r i c p o s i t i o n r e l a t i o n b e t w e e n j a mm e r a n d t r a j e c t o r y2.1 欺骗性干扰2.1.1 正弦调幅扫频干扰毫米波调频引信施加的扫频式1 7干扰,其频率范围较宽,Fj=(25)Fr,fs=Fj(t),t0,T,(8)662第3 7卷 第2期信阳师范学院学报(自然科学版)h t t p:/j o u r n a l.x y n u.e d u.c n2 0 2 4年4月式中:Fr表示引信接收机带宽;Fj表示干扰机干扰带宽;fs表示干扰的中心频率,是以T为周期的连续函数。干扰机中心频率以某一固定的频率发生跳变,在每个频率点会停留一段时间,干扰信号在该时间段内可视为受幅度调制的单频信号,表示为J(t)=Ujc o s(2 fa(t-j)+a)c o s(2 fj(t-j)+j),(9)式中:Uj表示干扰信号的幅度,fa表示调制信号的频率,j表示干扰信号延时,j表示干扰信号载波的初始相位,a表示调制信号初始相位。设毫米波调频引信的本振信号s(t)为s(t)=Utc o s(2 f0t+t(t),(1 0)式中:Ut为本振信号幅度,f0为中心频率,t(t)表示相位函数。引信本振信号与干扰信号混频得到差频信号uj(t):uj(t)=UtUj2c o s(2 fa(t-j)+a)c o s(2(f-fd j)t+t(t)+j),(1 1)式中:fd j为干扰信号产生的欺骗性多普勒频率,f=fi-f0为干扰信号中心频率与引信本振信号中心频率之差。此时,差频信号仍是毫米波调频信号,测频处理时,f和引信调制频偏FM的大小关系、C Z T算法采样点数的选取,都会影响测频的准确性。2.1.2 间隔转发干扰改变 干 扰 延 时 是 成 功 进 行 距 离 欺 骗 的 关键1 8。为了进行速度欺骗,干扰机通常对干扰信号进行多普勒频率调制,以匹配引信的门限1 9。图4为引信发射信号和转发式干扰信号的时频图。图4 引信发射信号和转发式干扰信号时频图F i g.4 T i m e-f r e q u e n c y d i a g r a m o f f u z e t r a n s m i t t i n g s i g n a l a n d f o r w a r d j a mm i n g s i g n a l 图4中实线和虚线分别表示发射信号、转发式干扰信号的时频曲线,fi j表示干扰信号产生的差频频率,j e表示干扰延时。fi j能否成功通过引信信号处理模块的低通滤波器,与干扰信号延时有关。当干扰延时j e匹配到引信延时,才能得到理想的差 频 信 号 频 率。设 引 信 距 离 门 限 为(Rp 1,Rp 2),则干扰延时范围如式(1 2)。j e(n TM-p 1,n TM-p 2)(n TM+p 1,n TM+p 2),(1 2)式中:n表示间隔转发次数,TM表示调制信号周期。将式(1 2)中的区间称为“起爆延时区间”,由式(2)可得p 1和p 2,p 1=2(Rp 1-v t)c,p 2=2(Rp 2-v t)c。(1 3)若对截获的引信发射信号片段直接转发一次,则信号处理过程中,干扰信号模拟回波信号的时延固定且很小,使干扰延时控制在上述两个区间内的概率很小。所以这里采用基于D R FM的间隔转发式干扰2 0(图5)。假设干扰方侦察到引信发射的毫米波调频信号后,并已识别出信号类型、参数等关键信息。干扰机截取长度为NTM的引信信号进行采样存储,最后将截取的信号进行多次重复,并以固定间隔时间进行转发。图5 基于D R FM的间隔转发式干扰示意图F i g.5 S c h e m a t i c d i a g r a m o f i n t e r v a l f o r w a r d i n g j a mm i n g b a s e d o n D R F M引信本振信号与干扰信号之间的延时为1=2Rjc+s+n(NTM+),(1 4)式中:n表示间隔转发次数,Rj表示干扰机与引信的实时距离,表示转发间隔,s为干扰机处理信号所需时间。同样可以用l TM+j表示1,其中l为正整数,jTM。引信接收端接收的干扰信号uj(t)为uj(t)=Ujc o s(2(f0(t-l TM-j)+k(t-l TM-j)22)。(1 5)信号延时为l TM+j和延时为j的信号差频相同,因此可将式(1 5)转化为uj 1(t)=Ujc o s(2(f0(t-j)+k(t-j)22)。(1 6)将引信本振信号与uj 1(t)混频,经过低通滤波762刘学敏,朱捷伟.毫米波调频无线电引信干扰技术研究器后输出为ui j(t)=UtUj2c o s(2 k jt-0),(1 7)式中:0为输出信号的相位。2.2 压制性干扰2.2.1 噪声调幅干扰在对毫米波调频引信施加压制性干扰时,接收端会同时接收干扰信号和回波信号。此时差频信号为干扰信号、回波信号共同与引信信号本振混频滤波后的输出。引信以瞄准式噪声调幅干扰2 1为例,研究施加噪声调幅干扰时毫米波调频引信的工作状态。噪声调幅干扰信号可表示为J(t)=(Uj+un(t)c o s(2 fjt+j),(1 8)式中:fj表示噪声调幅信号的中心频率,Uj表示干扰信号幅度,un(t)是方差为 2n、均值为零的噪声,瞄准式干扰下fjf0,j表示调幅干扰信号初始相位。毫米波调频引信本振信号为s(t)=Utc o s(2 f0t+t(t),(1 9)式中:Ut为本振信号幅度,t(t)=FMfMt2,fM表示调制信号频率。引信本振与噪声调幅干扰信号混频得到uj(t)=Ut2(Uj+un(t)c o s(t(t)-j)。(2 0)干扰信号的频谱表达式为Uj(f)=UjUt2+肀n=-肀Fn(f-n fM)+Ut2+肀n=-肀FnUn(f-n fM),(2 1)式中:Fn为uj(t)的相位部分进行傅里叶级数展开的傅里叶级数值,(f)为本振信号频频,Un(f)为调制噪声信号un(t)的频谱。由式(2 1)可知,引信本征信号与噪声调幅干扰信号混频后,频谱为离散锯齿调频信号频谱和调制噪声频谱的累加。要提高压制干扰效率,干扰信号要尽可能地对准毫米波调频引信系统的中心频率f0,在确保噪声带宽覆盖引信接收机带宽时,尽可能减小噪声带宽。2.2.2 噪声调频干扰根据上文,噪声调频干扰信号2 2表达式为J(t)=Ujc o s(2 fjt+2 kFMt0u()d+)。(2 2)调制噪声u()的功率谱为Gn(f)=2nFn,0fFn,0,其他。(2 3)令mf e=kFMn/Fn,mf e为有效调频系数,Fn为噪声的调制带宽。有效调频系数mf e的大小与干扰信号的功率谱Gj(f)变化规律如图6所示。图6 噪声调频干扰频谱示意图F i g.6 S p e c t r u m d i a g r a m o f n o i s e F M i n t e r f e r e n c e 调制系数越大,带宽越大,功率越小;调制系数越小,带宽越小,功率越大。为了得到更好的干扰效果,取参数mf e=0.2。噪声调频信号与毫米波调频引信发射信号的下混频信号为Sj(t)=UmUj2c o s(2 f t+(t)-2 kFMt0u()d-),(2 4)式中:Um为调频引信发射信号的幅度,f为差频,(t)-为相位差。同理,可以求出下混频信号频谱表达式为S(f)=UmUj2肀n=-肀FnF(f-f-n fM),(2 5)式中:F(f)是调制信号2 kFMt0u()d的频谱。由表达式可知,毫米波调频引信在被施加噪声调频干扰时,调制信号的频谱经过频谱搬移形成混频信号的频谱,频谱搬移间隔为毫米波调频引信的调制频率fM。3 干扰仿真实验与分析3.1 欺骗性干扰仿真分析3.1.1 正弦调幅扫频干扰仿真分析根据2.1.1节的分析,取毫米波调频引信正弦调幅扫频干扰参数如表2。干扰机采用正弦调幅扫频欺骗性干扰时,干扰机 特 征 参 数 设 置 为:干 扰 机 发 射 功 率Pj=4 5 d B m,干扰机天线增益Gj=1 0 d B,欺骗性干扰仿862第3 7卷 第2期信阳师范学院学报(自然科学版)h t t p:/j o u r n a l.x y n u.e d u.c n2 0 2 4年4月真距离Rj=2 0 m。引信系统特征参数设置同1.2节,干扰信号功率远大于引信发射信号,接收时部分干扰信号会由引信接收天线旁瓣接收。欺骗性干扰下,毫米波调频引信正弦调幅扫频干扰仿真结果如图7所示。表2 毫米波调频引信正弦调幅扫频干扰参数表T a b.2 S i n u s o i d a l a m-s w e e p i n t e r f e r e n c e p a r a m e t e r s o f m i l l i m e t e r w a v e F M f u z e参数取值仿真运行距离2 0 m仿真初始距离1 0 0 m干扰机方位X轴0 m干扰机方位Y轴1 0 0 m干扰机方位Z轴0 m参数取值调幅频率5 0 k H z扫频带宽4 3 0 MH z扫频步长5 0 0 k驻留时间1 m s相对速度5 0 0 m/s图7 毫米波调频引信正弦调幅扫频干扰仿真结果F i g.7 S i m u l a t i o n r e s u l t s o f s i n u s o i d a l a m p l i t u d e-m o d u l a t e d s w e e p i n t e r f e r e n c e o f m i l l i m e t e r w a v e F M f u z e 扫频驻留时间为1 m s,引信运动0.5 m,如图7(a)中每一格“小阶梯”的宽度即为0.5 m。测距结果总体趋势符合向目标靠近的规律,并按一定周期出现重复。多普勒信号被正弦调幅扫频信号干扰,速度在1 5 08 0 0 m/s之间来回跳变,符合多普勒门限。由仿真结果可知,当对毫米波调频引信施加正弦调幅扫频干扰、距离门限和多普勒门限同时满足启动条件时,引信在距目标9 7.9 9 m处输出启动信号。因此,正弦调幅扫频干扰对毫米波调频引信干扰有效。3.1.2 间隔转发干扰仿真分析根据2.1.2节的分析,将s视为定值,此时干扰信号产生的差频信号频率主要由j决定,而干扰距离Rj和间隔转发次数n决定干扰延时j的大小,Rj的变化产生了欺骗多普勒频率fd j。干扰机若要完成一个完整的干扰延时周期,则此时的递增量n 应该覆盖一整个调制周期TM。在每个转发干扰周期内,理论上存在一次或多次干扰延时满足引信起爆延时门限。干扰机采用间隔转发欺骗性干扰时,干扰机特征参数设置为:干扰机发射功率Pj=4 5 d B m,干扰机天线增益Gj=1 0 d B。引信系统特征参数设置同1.2节,干扰信号功率远大于引信发射信号。设置毫米波调频引信间隔转发干扰参数如表3。表3 毫米波调频引信间隔转发干扰参数T a b.3 I n t e r f e r e n c e p a r a m e t e r s o f m i l l i m e t e r w a v e F M f u z e i n t e r v a l f o r w a r d i n g参数取值仿真运行距离1 0 m仿真初始距离1 0 0 m干扰机方位X轴0 m干扰机方位Y轴1 0 0 m参数取值转发间隔时间2 n s单次转发信号周期1 0干扰机方位Z轴0 m相对速度5 0 0 m/s 毫米波调频引信间隔转发干扰仿真结果如图8所示。在干扰机工作时间内,转发多个干扰周期信号,测距结果显示弹目距离变小,呈周期性变化,说明干扰延时j满足欺骗性干扰对延时的要求,并随着弹目的靠近,多普勒信号受干扰信号影响,速度也呈现一定规律起伏变化。由仿真结果可知,当对毫米波调频引信施加间隔转发干扰、弹目距离满足距离门限,同时多普勒信号幅度满足多普勒门限,引信在距目标9 8.2 m处输出启动信号,因此间隔转发干扰对毫米波调频引信干扰有效。962刘学敏,朱捷伟.毫米波调频无线电引信干扰技术研究图8 毫米波调频引信间隔转发干扰仿真结果F i g.8 S i m u l a t i o n r e s u l t s o f m i l l i m e t e r w a v e F M f u z e i n t e r v a l f o r w a r d i n g i n t e r f e r e n c e3.2 压制性干扰仿真分析3.2.1 噪声调幅干扰仿真分析噪声调幅干扰仿真如图9所示。信干比为-5 d B时毫米波调频引信受噪声调幅干扰,测距测速2 3结果会发生抖动,但是抖动点数很小,不影响测速结果和测距结果整体规律,测距测速结果依然满足引信启动门限,引信在9.6 m处起爆,压制性干扰失效。如图1 0所示,信干比为-1 0 d B时毫米波调频引信受噪声调幅干扰,测距测速结果会发生剧烈抖动,测速结果和测距结果整体规律被破坏,测距测速结果无法同时满足引信启动门限,引信“哑火”,压制性干扰成功。3.2.2 噪声调频干扰仿真分析如图1 1所示,信干比为-5 d B时毫米波调频引信受噪声调频干扰,测距测速结果会发生抖动,但是抖动点数有限,不影响测速结果和测距结果整体规律,测距测速结果依然满足引信启动门限,引信在9.6 m处起爆,压制性干扰失效。图9 信干比为-5 d B时毫米波调频引信噪声调幅干扰仿真结果F i g.9 S i m u l a t i o n r e s u l t s o f MMW F M f u z e n o i s e a m p l i t u d e-m o d u l a t e d i n t e r f e r e n c e w h e n s i g n a l-t o-d r y r a t i o i s-5 d B图1 0 信干比为-1 0 d B时毫米波调频引信噪声调幅干扰仿真结果F i g.1 0 S i m u l a t i o n r e s u l t s o f MMW F M f u z e n o i s e a m p l i t u d e-m o d u l a t e d i n t e r f e r e n c e w h e n s i g n a l-t o-d r y r a t i o i s-1 0 d B072第3 7卷 第2期信阳师范学院学报(自然科学版)h t t p:/j o u r n a l.x y n u.e d u.c n2 0 2 4年4月图1 1 信干比为-5 d B时毫米波调频引信噪声调频干扰仿真结果F i g.1 1 S i m u l a t i o n r e s u l t s o f F M n o i s e i n t e r f e r e n c e o f m i l l i m e t e r w a v e F M f u z e w h e n s i g n a l-t o-d r y r a t i o i s-5 d B 如图1 2所示,信干比为-1 0 d B时毫米波调频引信受噪声调频干扰,测距测速结果会发生抖动,但是测距测速结果依然有一定概率满足引信启动门限,引信在9.6 m处起爆,压制性干扰失效。如图1 3所示,信干比为-1 5 d B时毫米波调频引信受噪声调频干扰,测距测速结果会发生剧烈抖动,整体规律被破坏,无法同时满足引信启动门限,引信“哑火”压制性干扰成功。基于以上分析,对引信进行1 0 0次噪声调幅、调频干扰对比实验,控制信干比为变量,模拟在不同信干比下的引信启动情况,结合毁伤效果探究噪声调幅、调频干扰对毫米波调频引信的作用规律和效果。图1 2 信干比为-1 0 d B时毫米波调频引信噪声调频干扰仿真结果F i g.1 2 S i m u l a t i o n r e s u l t s o f F M n o i s e i n t e r f e r e n c e o fm i l l i m e t e r w a v e F M f u z e w h e n s i g n a l-t o-d r y r a t i o i s-1 0 d B 图1 3 信干比为-1 5 d B时毫米波调频引信噪声调频干扰仿真结果F i g.1 3 S i m u l a t i o n r e s u l t s o f F M n o i s e i n t e r f e r e n c e o fm i l l i m e t e r w a v e F M f u z e w h e n s i g n a l-t o-d r y r a t i o i s-1 5 d B172刘学敏,朱捷伟.毫米波调频无线电引信干扰技术研究 图1 4为不同信干比下噪声调幅、调频干扰对毫米波调频引信干扰成功概率。图1 4 不同信干比下噪声调幅、调频干扰对毫米波调频引信干扰成功概率F i g.1 4 P r o b a b i l i t y o f j a mm i n g s u c c e s s o f MMW F M f u z e w i t h a m p l i t u d e m o d u l a t i o n a n d f r e q u e n c y m o d u l a t i o n n o i s e a t d i f f e r e n t s i g n a l-t o-d r y r a t i o由图1 4可知,当毫米波调频引信被施加同样功率的噪声调幅、调频干扰信号时,相同信干比下的噪声调幅干扰信号对毫米波调频引信的干扰效果更好;干扰成功率会随着干扰信号功率的增大而变高,即信干比变低,干扰成功概率越大。所以噪声调幅干扰信号的干扰效率要高于噪声调频信号。信干比越低,干扰功率越大,干扰成功率越高。4 结束语针对毫米波调频引信的数字射频存储转发、正弦调幅扫频、噪声调幅和噪声调频,提出了干扰方法。仿真结果表明:虽然毫米波调频引信由于工作频段优势具备较强的抗干扰性能,但也正是基于这一点,其往往忽略了抗干扰方法的研究设计,本文仿真结果验证了所提干扰波形和干扰方法对其干扰的有效性。后续将继续探究所提干扰方法的工程实现方法,解决其中涉及的瞬时带宽、存储深度及干扰策略等问题,为引信干扰机的设计提供指导思路。参考文献:1 赵惠昌,张淑宁.电子对抗理论与方法M.北京:国防工业出版社,2 0 1 0.Z HAO H u i c h a n g,Z HANG S h u n i n g.T h e o r y a n d m e t h o d s o f e l e c t r o n i c c o u n t e r m e a s u r e sM.B e i j i n g:N a t i o n a l D e f e n s e I n d u s t r y P r e s s,2 0 1 0.2 赵惠昌.无线电引信设计原理与方法M.北京:国防工业出版社,2 0 1 2.Z HAO H u i c h a n g.D e s i g n p r i n c i p l e s a n d m e t h o d s o f r a d i o f u z eM.B e i j i n g:N a t i o n a l D e f e n s e I n d u s t r y P r e s s,2 0 1 2.3 余成.干扰信号构建及其对无线电引信干扰效能分析D.太原:中北大学,2 0 2 1.YU C h e n g.C o n s t r u c t i o n o f j a mm i n g s i g n a l a n d a n a l y s i s o f j a mm i n g e f f i c i e n c y t o r a d i o f u z eD.T a i y u a n:N o r t h U n i v e r s i t y o f C h i n a,2 0 2 1.4 蒋旭峰.线性调频引信干扰与抗干扰技术研究D.南京:南京理工大学,2 0 2 0.J I AN G X u f e n g.R e s e a r c h o n l i n e a r f r e q u e n c y m o d u l