反数字储频干扰雷达波形设计研究

内存在相位扰动，扰动量表示为：
rd (t)= exp [ j φ (t) ]

其中φ (t)为调制的线性调频信号的相位扰动，为了防止干扰方对信号进行参数估计或是在下一个脉冲重复周期（PR I）内转发信号进行干扰，φ (t)为伪随机信号。同样，第m个脉冲重复周期内雷达发射的伪随机相位扰动LFM信号表示为：
rd_m (t)= exp [ j φ_m (t) ]
其中

在不同的脉冲发射周期内所发射信号除了调频斜率不同，而且相位参数也是不同的，发射信号的相位参数对于发射方是一组确知的序列，对于非发射方则是未知的，表现为伪随机序列。（a_{m n}，w_{m n}，θ_{m n}）均为伪随机序列。W_{m n} 的取值范围应是在LFM信号基带内。

因此，第m 个脉冲重复周期内阶段相位扰动LFM信号表示形式为：

阶段相位扰动LFM信号表示形式为：

假设信号参数为： 载频为1GHz，信号带宽为400MHz，脉冲持续时间为25μs，a_{m n}服从高斯分布，w_{m n}服从（0，115MHz）的均匀分布，θ_{m n}服从（0，2π）的均匀分布，N = 15。

图2～图4为仿真阶段相位扰动LFM信号的频谱图、m个脉冲重复周期内自相关函数和不同脉冲重复周期的互相关函数图。

图2　阶段相位扰动LFM信号的频谱图

图3、阶段相位扰动LFM信号的自相关函数

图4、阶段相位扰动LFM信号的互相关函数

由图可知，阶段相位扰动LFM信号具有很好的自相关性，而互相关性很弱，而且峰值远远低于自相关函数峰值，不同脉冲发射周期的雷达信号具有很弱的相关性，可见针对数字储频干扰方式，阶段相位扰动LFM信号具有很好的抗干扰性。

阶段相位扰动LFM信号是针对数字储频干扰方式对信号进行幅度和相位调制从而产生相位扰动的抗干扰信号，在抗干扰方面结合了MT2PM LFM信号和SV LFM信号的优点。MT2PM LFM信号产生一组随机的相位信号达到抗干扰的目的，而且MT2PMLFM信号由于自身信号产生的复杂性，加大了干扰方进行信号参数估计的难度，并且很难被复制。SVLFM信号是通过调频斜率的伪随机变化产生相位扰动，脉冲持续时间随着调频斜率的变化而相应的变化，保证了不同脉冲重复周期发射的雷达信号作用在同一个信号带宽内，同时SV LFM信号相关性很差，对于数字储频式干扰可以有效进行抗干扰。

3. 2、脉内非线性调频脉间相位编码信号分析

a. 脉内非线性调频信号

LFM矩形脉冲信号的复数表达式为：

其中，k =
 
为脉内频率变化频率，B 为频率变化范围，而

为信号的复包络。由表达式可知，LFM矩形脉冲信号的时域特点是在脉内，斜率为正时，信号载频线性上升，斜率为负时，信号载频线性下降。

这里的脉内非线性调频信号是在线性调频信号的相位上增加一个扰动量：
r (t)= exp [ j φ (t) ]

同样，在确定的一个脉冲重复周期内

上式中，（a_n，w_n，θ_n）是一组伪随机序列，a服从高斯分布，w服从（0，1MHz）的均匀分布，θ服从（0，2π）的均匀分布，N =15。即：在不同的脉冲发射周期内所发射信号的相位参数是不同的，发射信号的相位参数对于发射方是一组确知的序列，对于非发射方则是未知的，表现为伪随机序列。W_{m n}的取值范围应是在LFM信号基带内。取参数脉宽为τ，τ= 10μs，调频带宽为B，B =4MHz，中心频率为f₀，f₀ =30MHz。

b. 脉间相位编码信号

相位编码信号一般采用二相编码调制或四相编码调制的直接序列调制信号。直接序列调制信号的解扩处理，是用相同码型的参考信号与其相乘，只要做到参考码与接收机码同步，则接收机将同步的有用输入信号从码调制的带宽变换到基带调制的带宽^{[ 4 ]}。与此同时，将非同步的输入干扰信号扩展到码调制的带宽上。经带通滤波器的处理，可以抑制干扰信号，提取有用的信号。直接序列调制系统的处理增益等于所采用的调制码码长。相位编码的信号可表示为^{[ 5 ]}
 
S (t)= A ·C_i ·exp（j2πf₀ t + jφ）

其中，{ C_i } 为N 位码元（N 为码元个数），脉宽τ=N ·τ₀，（τ₀为码元宽度），并且

且（（i - 1）·τ₀< t < iτ₀），码元宽度为10μs设置13位二相编码信号，code = [ 1，1，1，1，1，- 1，- 1，1，1，- 1，1，-1，1 ]，码元宽度为10μs。

c. 对脉内非线性调频脉间相位编码信号进行仿真分析，码元宽度为10μs。

图5、脉内非线性调频脉间相位编码信号频谱图

图6、脉内非线性调频脉间相位编码信号自相关函数

图7、脉内非线性调频脉间相位编码信号互相关函数图

脉压雷达的核心是匹配滤波，干扰信号和雷达发射信号的失配有利于消除干扰。脉内非线性调频脉间相位编码信号造成干扰信号和雷达发射信号失配，弱化了干