低利用概率跳频雷达的编码设计及其抗截获性能研究

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现代及未来战争要求雷达具有高分辨率和很强的抗干扰、抗截获、抗摧毁能力,因此雷达必须具有低的截获概率。低截获概率(Low Probability of Intercept–LPI)技术是提高雷达生存能力和作战能力的途径之一,也是对抗电子干扰和反辐射导弹的有效措施。因此,研究低截获概率雷达具有重要的研究意义。本文就是以低截获概率雷达做为研究背景,采用跳频通信系统中常用的编码序列作为编码跳频信号的跳频图案,深入研究这种类型的雷达信号所具有的对抗性能。本文的主要研究内容如下:首先,介绍了低截获概率雷达的基本知识,包括概念、工作原理以及衡量低截获性能的截获因子α,并从截获因子的公式出发,研究了影响低截获性能的各个因素。结合现代侦察接收机的截获技术,重点阐述了低利用概率的新概念,对比了它与低截获概率的区别。其次,研究低利用概率雷达对发射波型的设计要求,选出理想的信号类型。研究跳频通信系统中常用的两种编码序列——Costas码序列以及RS码序列,并详细分析它们的序列性能,如汉明相关性能、平衡特性和跳频间隔特性。简单介绍了宽间隔跳频对低利用概率雷达的作用。最后,详细分析目前侦察接收机先进的两种截获技术——解线性调频分析法与循环谱密度分析法。仿真分析当侦察接收机采用上述截获方法时,对编码跳频信号的截获情况。为了更好的说明编码跳频信号的对抗性能,本文仿真了6种低截获概率信号的侦察接收机截获处理增益,通过截获利用因子k对比各信号的低利用概率性能。仿真结果表明,编码跳频信号是一种抗截获性能良好的雷达信号,在现代LPI雷达系统中具有良好的应用前景。
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