面向星载SAR系统的星间地形散射干扰研究.pdf

第2卷第3期2 0 2 3年5月信 息 对 抗 技 术I n f o r m a t i o n C o u n t e r m e a s u r e T e c h n o l o g yV o l.2 N o.3M a y 2 0 2 3引用格式:陶明亮,孙欢雨,刘艳阳,等.面向星载S A R系统的星间地形散射干扰研究J.信息对抗技术,2 0 2 3,2(3):6 4-7 3.T AO M i n g l i a n g,S UN H u a n y u,L I U Y a n y a n g,e t a l.R e s e a r c h o n m u t u a l t e r r a i n s c a t t e r e d i n t e r f e r e n c e f o r s p a c e b o r n e S A R s y s t e mJ.I n f o r m a t i o n C o u n t e r m e a s u r e T e c h n o l o g y,2 0 2 3,2(3):6 4-7 3.(i n C h i n e s e)面向星载S A R系统的星间地形散射干扰研究陶明亮1,孙欢雨1,刘艳阳2,粟 嘉1,陈 明3,王 伶1*(1.西北工业大学电子信息学院,陕西西安 7 1 0 0 7 2;2.上海卫星工程研究所,上海 2 0 1 1 0 9;3.杭州海康威视数字技术股份有限公司,浙江杭州 3 1 0 0 5 1)摘 要 射频干扰是影响星载S A R系统精细化观测能力的主要因素,而随着组网卫星的发展,在星载S A R系统时空频交叠的情况下,又出现了一种新的地形散射干扰。因此,研究星载S A R系统的星间地形散射干扰对于提高其观测能力具有重要意义。本文介绍了星载S A R系统的星间地形散射干扰样式,分析了其存在条件和作用机理,构建了干扰传播路径的几何关系,推导出叠加干扰后的回波信号模型。基于地面直射干扰和星间散射互扰信号模型的不同,对比分析了两种干扰在不同信号表征域中的特征差异。仿真分析了模拟场景下不同干扰源所产生的成像结果,并从成像质量评估方面给出了雷达工作带宽、脉冲重复频率和卫星运行速度的影响。关键词 星载合成孔径雷达;异源雷达;射频干扰;星间地形散射干扰中图分类号 TN 9 7 4 文章编号 2 0 9 7-1 6 3 X(2 0 2 3)0 3-0 0 6 4-1 0文献标志码 A D O I 1 0.1 2 3 9 9/j.i s s n.2 0 9 7-1 6 3 x.2 0 2 3.0 3.0 0 6R e s e a r c h o n m u t u a l t e r r a i n s c a t t e r e d i n t e r f e r e n c e f o r spa c e b o r n e S A R sys t e mT AO M i n g l i a n g1,S UN H u a n y u1,L I U Y a n y a n g2,S U J i a1,CHE N M i n g3,WAN G L i n g1*(1.S c h o o l o f E l e c t r o n i c s a n d I n f o r m a t i o n,N o r t h w e s t e r n P o l y t e c h n i c a l U n i v e r s i t y,X i a n 7 1 0 0 7 2,C h i n a;2.S h a n g h a i I n s t i t u t e o f S a t e l l i t e E n g i n e e r i n g,S h a n g h a i 2 0 1 1 0 9,C h i n a;3.H a n g z h o u H i k v i s i o n D i g i t a l T e c h n o l o g y C o.,L t d.,H a n g z h o u 3 1 0 0 5 1,C h i n a)A b s t r a c t R a d i o f r e q u e n c y i n t e r f e r e n c e(R F I)i s a m a i n f a c t o r t h a t a f f e c t s t h e f i n e o b s e r v a t i o n a b i l i t y o f s p a c e b o r n e s y n t h e t i c a p e r t u r e r a d a r(S A R)s y s t e m s.W i t h t h e d e v e l o p m e n t o f n e t-w o r k i n g s a t e l l i t e s,a n e w t e r r a i n s c a t t e r e d i n t e r f e r e n c e(T S I)h a s a p p e a r e d i n t h e c a s e o f o v e r-l a p p i n g o f t i m e,s p a c e,a n d f r e q u e n c y b e t w e e n s p a c e b o r n e S A R s y s t e m.T h e r e f o r e,i t i s o f g r e a t s i g n i f i c a n c e t o s t u d y t h e m u t u a l t e r r a i n s c a t t e r e d i n t e r f e r e n c e(MT S I)o f s p a c e b o r n e S A R s y s t e m s f o r i m p r o v i n g t h e i r o b s e r v a t i o n a b i l i t y.I n t h i s p a p e r,t h e p a t t e r n,e x i s t i n g c o n-d i t i o n s,a n d m e c h a n i s m o f MT S I w e r e i n t r o d u c e d.T h e n,t h e g e o m e t r i c r e l a t i o n s h i p o f t h e i n t e r f e r e n c e p r o p a g a t i o n p a t h a n d t h e e c h o s i g n a l m o d e l a f t e r s u p e r p o s i t i o n i n t e r f e r e n c e w a s a c q u i r e d.B a s e d o n t h e d i f f e r e n t s i g n a l m o d e l s o f g r o u n d d i r e c t i n t e r f e r e n c e a n d MT S I,t h e c h a r a c t e r i s t i c d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e t w o k i n d s o f i n t e r f e r e n c e i n d i f f e r e n t s i g n a l r e p r e s e n t a-t i o n d o m a i n s w e r e c o m p a r e d a n d a n a l y z e d.F i n a l l y,t h e i m a g i n g r e s u l t s p r o d u c e d b y d i f f e r e n t 收稿日期:2 0 2 3-0 3-0 2 修回日期:2 0 2 3-0 3-2 4通信作者:王伶,E-m a i l:l i n g w a n g n w p u.e d u.c n.基金项目:国家自然科学基金资助项目(6 2 2 7 1 4 0 8,6 2 1 7 1 3 7 9);上海航天科技创新基金资助项目(S A S T 2 0 2 1-0 4 4)第3期陶明亮,等:面向星载S A R系统的星间地形散射干扰研究 i n t e r f e r e n c e s o u r c e s i n t h e s i m u l a t e d s c e n e w e r e s i m u l a t e d a n d a n a l y z e d,a n d t h e i n f l u e n c e o f b a n d w i d t h,p u l s e r e p e t i t i o n f r e q u e n c y,a n d s a t e l l i t e v e l o c i t y w e r e g i v e n f r o m t h e a s p e c t o f i m a g i n g q u a l i t y e v a l u a t i o n.K e y w o r d s s p a c e b o r n e S A R;h e t e r o g e n e o u s r a d a r;R F I;MT S I0 引言星载 合 成 孔 径 雷 达(s y n t h e t i c a p e r t u r e r a-d a r,S A R)作为一种重要的主动微波探测载荷,成像范围广、工作时间长,能够全天时、全天候地获取地物目标的物理特征信息,并结合相参成像原理获取目标场景的二维高分辨率图像1-3。星载S A R系统在军事和民用方面具有独特优势,在军事方面可进行战场侦察、目标识别、精确制导等,在民用方面可进行地形测绘、交通监视、灾情预报等,是我国高分辨率对地观测系统的重要组成部分4-8。射频干扰(r a d i o f r e q u e n c y i n t e r f e r-e n c e,R F I)对星载S A R的精细化观测能力造成了重要的挑战,其主要来源为地面同频段的大量大功率军用及民用无线电设备。同时,新型电子干扰技术和系统也层出不穷9。已有的R F I研究主要集中在地面直射干扰,相比S A R接收回波,地面直射干扰具有较窄的频带带宽和较高的信号功率1 0-1 4。与地面直射干扰不同,基于空中浮空平台的地形散射干扰(t e r r a i n s c a t t e r e d i n-t e r f e r e n c e,T S I)不直接向雷达发射干扰信号,而是通过接收雷达的发射信号形成不同的干扰相参信号,再将其发射到干扰地形区域,经过干扰区域的地形散射后形成干扰回波,最后将其混叠在原 始S A R回 波 信 号 中 即 可 达 到 干 扰 的 目的1 5-1 6。但此类干扰在覆盖范围、防护时间等方面也存在着局限性。伴随着遥感卫星组网观测的日益发展,空间相邻、时频交叠的异源雷达卫星之间会产生相互地形散射干扰(m u t u a l t e r r a i n s c a t t e r e d i n t e r f e r-e n c e,MT S I),其干扰方式与散射波干扰类似,表现为干扰卫星发射的脉冲信号经过地面地形散射后进入受扰卫星的雷达接收机。欧洲航天局在哨兵1号卫星2 0 1 8年的年度总结报告中首次提到了MT S I1 7。特别是随着未来大规模商业小卫星的部署应用,潜在的星间干扰概率会显著增加1 8。目前,针对星间地形散射干扰的研究尚处于起步阶段,还缺乏系统性的深入剖析。文献1 9研究了MT S I的机理,并通过哨兵1号实测数据分析了星间地形散射干扰的特性。文献2 0 研究了MT S I的存在条件,并通过仿真数据给出了参数变化对干扰成像的影响。文献2 1 通过分析受到MT S I污染的哨兵1号产品,提出了一种图像域表征星间地形散射干扰特征的模型,并通过传统的主成分分析(p r i n c i p a l c o m p o n e n t a n a l y s i s,P C A)和鲁棒主成分分析方法来进行干扰抑制。文献2 2 介绍了MT S I的信号性质,并提出了一种改进的特征子空间投影法和传统的频域陷波滤波法进行干扰抑制。总体而言,现有针对干扰来源要素的研究更侧重于地面直射干扰源与浮空平台散射干扰。本文首先从空间博弈的角度,分析了MT S I的存在条件、作用方式及其对S A R系统的影响,模拟构建了卫星轨道与干扰传播路径之间的几何模型,推导得出受扰S A R卫星所接收到的回波信号。其次,通过对地面直射干扰的分类,对比分析了其与MT S I在时域、频域和时频域中的不同特性,给出了不同信号域中二者的区别。最后,模拟对比了仿真场景下叠加不同干扰源的干扰成像区别,并通过改变雷达卫星参数从干扰成像形态和干扰质量评估两方面,定性及定量地分析了不同参数变化对干扰成像和干扰性能所带来的影响,评估了星间干扰的潜在可行性。1 星间散射互扰的建模与回波分析1.1 场景建模由于卫星运行轨道较为复杂,因此本文适当简化了实际的卫星轨道。假设2颗卫星轨道高度不同,且 都 沿 着Y轴 正 方 向 运 动,由 此 构 建 的MT S I信号传播路径的几何模型如图1所示。其中,卫星A为受扰卫星,卫星B为干扰卫星。卫星B发射脉冲信号照射地表,经过地面地形散射后的回波散布在不同方向,其中一部分回波经过后向散射被卫星B的接收机接收,另一部分经过前向散射被卫星A接收,被卫星A接收的部分回56 信 息 对 抗 技 术2 0 2 3年波信号即为卫星B对卫星A所产生的星间散射互扰。T 和T分别为卫星B和卫星A所照射到的目标,Rt和Rr分别为目标区域T 到干扰卫星和受扰卫星的距离,R为目标区域T到受扰卫星的距离,H为2个卫星轨道的高度差,VA和VB分别为卫星A和卫星B的运行速度。图1 M T S I传播路径的几何示意图F i g.1 G e o m e t r i c d i a g r a m o f MT S I p r o p a g a t i o n p a t h由于S A R系统的发射信号一般是线性调频信号,因此卫星A的发射信号可表示为:s1()=r e c tT1 e x pj 2 f1+j k12 (1)式中,r e c t()表示矩形包络函数,T1、f1和k1分别表示卫星A的脉冲宽度、中心频率和调频斜率,表示距离向快时间。同理,卫星B的发射信号可表示为:s2()=r e c tT2 e x pj 2 f2+j k22 (2)式中,T2、f2和k2分别表示卫星B的脉冲宽度、中心频率和调频斜率。经过去载频后,卫星A所得到的二维回波信号为:s(,t)=r e c t-2R(t)/cT1 e x pj k1-2R(t)c 2-j4 R(t)cf1 +r e c t-(Rt(t)+Rr(t)/cT2 e x p j k2-Rt(t)+Rr(t)c 2-j2 Rt(t)+Rr(t)cf2(3)式中,c表示光速,t表示方位向慢时间。1.2 影响分析只有当干扰卫星和受扰卫星满足时间、空间和频率同步时,受扰卫星才有可能被干扰卫星所产生的星间地形散射干扰影响到。时间同步表示受扰S A R卫星在接收自身回波信号的同时,存在其他S A R卫星的回波信号进入其接收机内;空间同步表示2颗S A R卫星之间的距离足够近;频率同步表示2颗S A R卫星的发射信号带宽有一部分的重叠。根据雷达方程,S A R系统接收到的有用信号功率Ps可以表示为:Ps=PtG22(4)3R4=PtA2e(4)2R4(4)式中,Pt是S A R系统的发射功率,G表示发射和接收天线增益,表示雷达截面积,表示雷达的工作波长,Ae表示天线有效接收面积。S A R系统接收MT S I的过程类似于双基地雷达的回波接收过程,因此单个点状干扰源所产生的MT S I的信号功率可以由雷达方程表示为:PMT S I=PItGIG 2I(4)3Rr 2(Rt)2(5)式中,PIt表示干扰S A R系统的发射功率,GI表示干扰S A R系统的发射天线增益,I表示单个干扰源的散射系数,Rr和Rt分别表示干扰源到受扰卫星和干扰卫星的距离。对于面目标干扰场景,可以将其分为多个小散射点组成,每个散射点内存在数个点状干扰源,因 此,面 目 标 场 景 中 各 个 散 射 点 所 产 生 的MT S I信号功率为:PMT S I=PIt2GIG(4)3Li=1IiRri 2Rti 2(6)式中,L为散射点内点状干扰源的数量,Ii表示第i个干扰源的散射系数,Rri和Rti分别表示第i个干扰源到受扰卫星和干扰卫星的距离。1.3 与地面直射干扰的对比星载S A R系统所受到的常见地面直射干扰可大体分类为 窄 带 干 扰(n a r r o w b a n d i n t e r f e r-e n c e,N B I)和宽带干扰(w i d e b a n d i n t e r f e r e n c e,WB I)。为了增强对不同干扰类型的认知,可以从回波信号的角度对它们进行分析。假设S A R系统接收回波时持续受到来自地面干扰源的N B I和WB I,下面分别对存在不同干扰的S A R回波进行时域、频域和时频域的特性分析,其中干扰和回波都是仿真信号,中心频率为5.3 GH z,回波66第3期陶明亮,等:面向星载S A R系统的星间地形散射干扰研究 信号与MT S I的 调 频 斜 率 为7.2 11 01 1H z/s,WB I的调频斜率为3.5 11 01 1H z/s。图2显示了不同信号表征域的回波图,图中第1、2、3列分别表示回波信号在时域、频域和时频域中的信号形式;第1、2、3、4行分别表示无干扰、存在MT S I、N B I、WB I时的信号图。结果表明,在时域中,各种干扰与有用信号之间的差别并不明显,无法进行干扰类型的辨别。在频域中,无干扰回波的频谱较为平坦;MT S I的频谱破坏了有用信号的绝大部分频带,但其信号强度较弱;N B I的能量主要集中在某几个频率单元,表现为“尖峰状”,并且其振幅远大于相邻频率单元;WB I具有较大的频谱带宽,其幅度远远强于有用信号,但 弱 于N B I的 信 号 强 度。在 时 频 域 中,MT S I的时频特征与有用信号相似,并且强度也近似一致;N B I表现为水平亮线,其幅度远大于有用信号;WB I表现为线性调频信号,其幅度也远大于有用信号。图2 有无干扰时回波在不同信号域的对比F i g.2 C o m p a r i s o n o f e c h o i n d i f f e r e n t s i g n a l d o m a i n s w i t h o r w i t h o u t i n t e r f e r e n c e76 信 息 对 抗 技 术2 0 2 3年2 星间散射互扰的仿真分析由于不同S A R系统一般具有不同的卫星运行速度、雷达工作带宽和脉冲重复频率,并且这3项参数在S A R成像过程中的影响不可忽视。因此,为了明确其对干扰成像结果的影响,以便通过设置干扰S A R参数达到更高效实施S A R干扰的目的,本文设置了3个模拟场景,每个场景分别改变卫星的运行速度、雷达的工作带宽和脉冲重复频率,并分为点目标仿真场景和面目标实测场景对S A R回波信号进行仿真成像,通过对比叠加干扰后的成像结果,定性和定量地分析不同雷达系统参数对MT S I的影响。星载S A R系统接收MT S I的仿真流程如图3所示,概括为:根据期望产生的干扰效果设置MT S I的参数,生成干扰数据;由于干扰信号和原始S A R回波可以在空间中独立传播并被S A R系统接收,因此仿真时可以在时域中将干扰回波添加到原始S A R回波数据中;再通过成像算法对回波进行处理,进行不同信号域的分析。图3 M T S I的仿真流程F i g.3 S i m u l a t i o n p r o c e s s o f M T S I仿真中点目标的位置为(0 m,0 m),且假设干扰源为真实目标。面目标干扰场景选用工作在C波段下的R A D A R S A T-1卫星数据。图4为R A D A R S A T-1的一块原始数据的成像结果。图4 面目标干扰仿真背景图F i g.4 S c e n a r i o i l l u s t r a t i o n o f d i s t r i b u t e d t a r g e t 将图4作为面目标干扰的仿真背景图。为了阐明S A R卫星参数对干扰样式的影响,仿真中干扰卫星与受扰卫星的参数如表1所列。表1 不同S A R系统的仿真参数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 d i f f e r e n t S A R s y s t e m系统参数受扰S A R系统干扰S A R系统场景场景场景雷达工作频率/GH z5.35.35.35.3卫星运行速度V/(ms-1)7 0 6 24 0 6 28 0 6 27 0 6 27 0 6 2带宽B/MH z3 03 06 09 03 0脉冲重复频率fP/H z 1 2 5 61 2 5 61 2 5 62 6 0 03 6 0 02.1 场景仿真与分析2.1.1 点目标干扰卫星运行速度对点目标干扰的影响如图5所示。其中,图5(a)和图5(b)的卫星运行速度V分别为4 0 6 2、8 0 6 2 m/s。可以看出,卫星运行速度会影响干扰信号的方位向展宽,从而产生沿方位向的干扰伪影,并且当干扰卫星的运行速度越大时,干扰在方位向的展宽就越小。由于此时干扰信号无法获得有用S A R信号通过二维匹配脉冲压缩所带来的高增益,因此展宽后的干扰能量比真实目标的能量弱。2.1.2 面目标干扰图6为卫星运行速度对面目标干扰的影响示意图,图6(a)和图6(b)中干扰卫星的运行速度V分别为4 0 6 2、8 0 6 2 m/s。可以看出,面目标干扰在遥感图像上产生了大范围的遮盖伪影,无法获取干扰下的目标图像,并且随着干扰卫星速度的增加,干扰的形状沿方位向变短。2.2 场景仿真与分析2.2.1 点目标干扰雷达工作带宽对点目标干扰的影响如图7所示。其中,图7(a)和图7(b)的雷达工作带宽B分别为6 0、9 0 MH z。由于雷达工作带宽会影响距离向线性调频斜率,因此干扰回波无法获得匹配的距离向脉冲压缩参考函数,会产生距离向的干扰伪影,并且随着干扰雷达工作带宽的增大,干扰的展宽会越大。同样,干扰信号无法获得真实目标信号所具有的二维脉压增益,因此干扰信86第3期陶明亮,等:面向星载S A R系统的星间地形散射干扰研究 号的能量与真实目标信号能量相比较弱,并且随着工作带宽的增大,干扰能量逐渐变弱。2.2.2 面目标干扰雷达工作带宽对面目标干扰的影响如图8所示。图8(a)表示干扰雷达工作带宽B为6 0 MH z,是受扰雷达工作带宽的2倍,产生了2个干扰条带;图8(b)表示干扰雷达工作带宽B为9 0 MH z,是受扰雷达工作带宽的3倍,产生了3个干扰条带。由此可以发现,雷达工作带宽影响干扰条带的数量,并且其数量随着倍数的增加而增加。图5 卫星运行速度对点目标干扰的影响F i g.5 I n f l u e n c e o f s a t e l l i t e v e l o c i t y o n p o i n t t a r g e t图6 卫星运行速度对面目标干扰的影响F i g.6 I n f l u e n c e o f s a t e l l i t e v e l o c i t y o n d i s t r i b u t e d t a r g e t图7 雷达工作带宽对点目标干扰的影响F i g.7 I n f l u e n c e o f r a d a r b a n d w i d t h o n p o i n t t a r g e t96 信 息 对 抗 技 术2 0 2 3年图8 雷达工作带宽对面目标干扰的影响F i g.8 I n f l u e n c e o f r a d a r b a n d w i d t h o n d i s t r i b u t e d t a r g e t2.3 场景仿真与分析 2.3.1 点目标干扰脉冲重复频率对点目标干扰的影响如图9所示。其中,图9(a)和图9(b)的脉冲重复频率fP分别为2 6 0 0、3 6 0 0 H z。可以看出,脉冲重复频率会影响干扰的方位向展宽,产生方位向的干扰伪影,并且随着干扰脉冲重复频率的增大,方位向脉冲压缩的效果越来越差,干扰的能量也越来越弱。2.3.2 面目标干扰图1 0为脉冲重复频率对面目标干扰的影响示意图,其中,图1 0(a)和图1 0(b)的脉冲重复频率fP分别为2 6 0 0、3 6 0 0 H z。可以看出,干扰压制了图像中的地物和海面目标,影响图像解译和判读,无法获取准确的地物信息,并且脉冲重复频率的增加会增大块状干扰的方位向展宽,增大压制范围。图9 脉冲重复频率对点目标干扰的影响F i g.9 I n f l u e n c e o f p u l s e r e p e t i t i o n f r e q u e n c y o n p o i n t t a r g e t图1 0 脉冲重复频率对面目标干扰的影响F i g.1 0 I n f l u e n c e o f p u l s e r e p e t i t i o n f r e q u e n c y o n d i s t r i b u t e d t a r g e t i n t e r f e r e n c e07第3期陶明亮,等:面向星载S A R系统的星间地形散射干扰研究 2.4 干扰效果评估假设给定大小为PQ的S A R成像结果样本I,N和In分别表示无干扰散射区域的像素点个数与像素值,M和Im分别表示有干扰散射区域的像素点个数与像素值,成像结果的像素均值表示为,本文引入以下3个定量评价指标对实测数据的干扰效果进行有效评估。乘性 噪 声 因 子(m u l t i p l i c a t i v e n o i s e r a t i o,MN R)用于评估干扰的性能,表示S A R成像结果中无干扰散射区域的平均能量和有干扰散射区域的平均能量的比值。MN R值越小说明产生的干扰强度越大,定义为2 3:MN R=1 0 l g1NNn=1In21MMm=1Im2(7)均方偏差(m e a n s q u a r e d e v i a t i o n,M S D)经常用于评估2个模型的差异性,在图像质量评估中,用于评估图像灰度值的起伏情况,从而判定图像的聚焦度。M S D值越大说明图像中的目标或干扰越清晰,表示为2 3:MS D=1 0 l g 1P-1 Q-1 P-1p=1Q-1q=1I p,q -2(8)灰度差(g r a y l e v e l d i f f e r e n c e,G L D)不仅考虑边缘的灰度值变化,而且可以给出灰度值变化的意义,非常适合描述图像边缘的性质。G L D值越大说明成像结果中的边缘细节信息越清晰,表示为2 3:G L D=1P-1 Q-1 P-1p=1Q-1q=1 I p,q -I p+1,q +I p,q -I p,q+1 (9)表2列出了不同场景下面目标MT S I的质量指标。当原始回波信号叠加干扰后,MN R的数值明显增大,意味着MT S I可以对目标场景达到明显的干扰效果,且干扰边缘较为清晰。表2 面目标实测数据的干扰成像质量指标T a b.2 I n t e r f e r e n c e i m a g i n g q u a l i t y i n d e x o f m e a s u r e d d a t a o f a r e a t a r g e t干扰质量评估指标原始回波信号叠加干扰后的回波信号场景V=4 0 6 2 m/sV=8 0 6 2 m/s场景B=6 0 MH zB=9 0 MH z场景fP=3 6 0 0 H zfP=2 6 0 0 H zMN R/d B-1 3.3 9 6-2 6.3 8 7-2 6.1 1 6-2 6.1 7 2-2 6.1 6 4-2 5.9 8 8-2 6.1 9 9M S D/d B-2 2.9 4 7-1 7.0 5 1-1 7.1 8 4-1 7.1 5 6-1 7.1 6 0-1 7.2 6 7-1 7.1 4 3G L D2 2.0 9 94 0.7 0 24 1.3 1 94 3.9 4 14 1.3 1 74 1.7 3 72 7.5 3 23 结束语本文介绍了一种面向星载S A R系统的星间地形散射干扰技术,分析了星间散射互扰的存在条件、作用方式及其对S A R系统的影响,构建了卫星与干扰源传播路径之间的几何关系模型,通过坐标建模的方式给出了叠加干扰后的回波模型。通 过 与 地 面 直 射 干 扰 的 对 比,可 以 得 出MT S I的2个独特特征:带宽较宽的脉冲信号,且大部分频率范围重叠在S A R信号带宽之内;信号强度较弱,与S A R信号具有相似的发射功率和传播路径。最后进行了模拟点目标场景和面目标场景的干扰源仿真实验,通过设置雷达卫星的参数说明了特定参数的改变可以对干扰成像带来特定的影响,并根据干扰评估指标定量分析了干扰变化的特性。相比传统浮空平台的散射波干扰,MT S I可以在不需要对卫星信号参数进行精确感知估计的情况下,使遥感图像生成大范围遮盖伪影。随着未来大规模低轨分布式组网卫星的部署应用,潜在的星间干扰概率会显著增加,因此,星间散射互扰的研究值得持续关注。参 考 文 献1 T AO M L,S U J,HUANG Y,e t a l.M i t i g a t i o n o f r a-d i o f r e q u e n c y i n t e r f e r e n c e i n s y n t h e t i c a p e r t u r e r a d a r d a t a:c u r r e n t s t a t u s a n d f u t u r e t r e n d sJ.R e m o t e S e n s i n g,2 0 1 9,1 1(2 0):2 4 3 8.2 L I U Y,L I T,GU Z J.R e s e a r c h o n S A R a c t i v e d e c e p-t i o n j a mm i n g s c e n a r i o g e n e r a t i o n t e c h n i q u eC/P r o-17 信 息 对 抗 技 术2 0 2 3年c e e d i n g s o f t h e 5 t h I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n I n s t r u-m e n t a t i o n a n d M e a s u r e m e n t,C o m p u t e r,C o mm u n i c a-t i o n a n d C o n t r o l.S.l.:s.n.,2 0 1 5:1 5 2-1 5 6.3 F AN W W,Z HOU F,T AO M L,e t a l.I n t e r f e r e n c e m i t i g a t i o n f o r s y n t h e t i c a p e r t u r e r a d a r b a s e d o n d e e p r e s i d u a l n e t w o r kJ.R e m o t e S e n s i n g,2 0 1 9,1 1(1 4):1 6 5 4.4 WU J,YU L L,L I U M,e t a l.T e x t u r e a n d i n t e n s i t y f u s i o n b a s e d S A R i m a g e c h a n g e d e t e c t i o nC/P r o-c e e d i n g s o f 2 0 2 1 S A R i n B i g D a t a E r a.S.l.:s.n.,2 0 2 1:1-4.5 F E N G J,Z HE N G H F,D E NG Y K,e t a l.A p p l i c a-t i o n o f s u b b a n d s p e c t r a l c a n c e l l a t i o n f o r S A R n a r r o w-b a n d i n t e r f e r e n c e s u p p r e s s i o nJ.I E E E G e o s c i e n c e a n d R e m o t e S e n s i n g L e t t e r s,2 0 1 2,9(2):1 9 0-1 9 3.6 李春升,王伟杰,王鹏波,等.星载S A R技术的现状与发展趋 势 J.电 子 与 信 息 学 报,2 0 1 6,3 8(1):2 2 9-2 4 0.L I C h u n s h e n g,WANG W e i j i e,WANG P e n g b o,e t a l.C u r r e n t s i t u a t i o n a n d d e v e l o p m e n t t r e n d s o f s p a c e-b o r n e S A R t e c h n o l o g yJ.J o u r n a l o f E l e c t r o n i c s a n d I n f o r m a t i o n T e c h n o l o g y,2 0 1 6,3 8(1):2 2 9-2 4 0.(i n C h i n e s e)7 蔡幸福,高晶.合成孔径雷达侦察与干扰技术M.北京:国防工业出版社,2 0 1 8.C A I X i n g f u,G AO J i n g.R e c o n n a i s s a n c e a n d j a mm i n g t e c h n o l o g y t o s y n t h e t i c a p e r t u r e r a d a rM.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 8.(i n C h i n e s e)8 Z HOU F,T AO M L.R e s e a r c h o n m e t h o d s f o r n a r-r o w-b a n d i n t e r f e r e n c e s u p p r e s s i o n i n s y n t h e t i c a p e r-t u r e r a d a r d a t aJ.I E E E J o u r n a l