对干涉仪干扰机理的研究

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2023.06.015

摘要/Abstract

摘要：

多基线相位干涉仪接收机是电子侦察中非常重要的一种传感器资源，其主要优点是测角精度高、处理速度快，在射频测向应用较为广泛。结合相位干涉仪测向的工作原理，提出了基于多信号交叠干扰的策略，研究了多信号对干涉仪测向的干扰机理，并通过建模仿真对上述干扰策略进行了评估。仿真结果表明：交叠的多信号对相位干涉仪测向的干扰十分明显，使其无法获得射频目标的真实方位，并输出同时到达信号的错误指示。

关键词: 射频测向, 多基线相位干涉仪, 同时到达信号, 多交叠信号干扰, 到达角误差

Abstract:

Multi-baseline interferometer （MBI） receiver is a kind of important sensor for electronic reconnaissance， which is widely used in radio direction finding （RDF） with the advantages of high accuracy of angle measurement and fast processing speed. A jamming strategy of multiple overlapping signals is proposed according to the working principle of the interferometer direction finding， and the jamming mechanism of multiple signals on interferometer direction finding is studied. Modeling and simulation are carried out to evaluate the jamming strategy. The simulation results show that the multiple overlapping signals can significantly jam the interferometer direction finding and make the interferometer fail to obtain the true direction of the radio frequency （RF） target and output the wrong indication of simultaneous arrival signals at the same time.

Key words: radio direction finding, multi-baseline interferometer, simultaneous arrival signals, multiple overlapping signal jamming, angle of arrival error

中图分类号:

TN973

王磊, 王洪迅, 林鑫淼, 王洪雷, 陈侃, 孟涛. 对干涉仪干扰机理的研究[J]. 现代防御技术, 2023, 51(6): 123-132.

Lei WANG, Hongxun WANG, Xinmiao LIN, Honglei WANG, Kan CHEN, Tao MENG. Research on Jamming Mechanism of Interferometer[J]. Modern Defense Technology, 2023, 51(6): 123-132.

图/表 19

图1 单基线干涉仪示意图

Fig. 1 Single baseline interferometer

图2 模拟法相位提取原理示意图

Fig. 2 Phase extraction principle by simulation

图3 一维三基线干涉仪示意图

Fig. 3 One-dimensional three-baseline interferometer

图4 多基线并联结构

Fig. 4 Parallel structure of multiple baselines

图5 各通道相位编码

Fig. 5 Phase coding of each channel

图6 4个通道输出UI曲线

Fig. 6 UI curves output by four channels

图7 4个通道输出UQ曲线

Fig. 7 UQ curves output by four channels

图8 相位量化编码示意图

Fig. 8 Phase quantization coding

图9 同时到达信号检测电路逻辑

Fig. 9 Circuit logic of simultaneous arrive signal detection

表1 雷达与干扰信号相关参数

Table 1 Related parameters of radar and jamming signals

辐射源	幅度（P.A）	频率/MHz	脉宽/μs	周期/μs	延迟/μs	DOA/（°）
雷达	1	4 100	2	10	随机	-25
干扰1	1.4	2 800	4	10	0	30
干扰2	1.8	3 900	6	10	0	30
干扰3	1.6	4 300	6	10	4	30
干扰4	1.2	4 800	4	10	6	30

图10 脉冲信号图

Fig. 10 Pulse signals

图11 雷达和4个干扰信号幅度图

Fig. 11 Amplitudes of radar and four jamming signals

图12 单独雷达的情景下同时到达信号指示

Fig. 12 Simultaneous arrival signals indication in scenario of single radar

图13 多干扰信号的情景下同时到达信号指示

Fig. 13 Simultaneous arrival signals indication in scenario of multi-jamming signals

图14 雷达信号各通道UI（t），UQ（t）输出值

Fig. 14 UI（t） and UQ（t） outputs in channels of radar signals

图15 5个交叠信号各通道UI（t），UQ（t）输出值

Fig. 15 UI（t） and UQ（t） outputs in channels of five overlapping signals

图16 雷达信号的方位值

Fig. 16 Direction value of radar signals

图17 加入干扰后的角度值

Fig. 17 Angle value after adding jamming

图18 雷达信号角度与加入干扰后角度的差值

Fig. 18 Angle difference between radar signal and radar signal with jammings

参考文献 14

1	王星. 航空电子对抗原理［M］. 北京：国防工业出版社， 2008： 109-111.
	WANG Xing. Principles of Aircraft Electronic Counter-Measure［M］. Beijing： National Defense Industry Press， 2008： 109-111.
2	魏恒东，何丽莎. 国外电子任务飞机现状与发展趋势［J］. 电讯技术， 2022， 62（7）： 1000-1005.
	WEI Hengdong， HE Lisha. Current Status and Developing Trend of Foreign Electronic Mission Aircrafts［J］. Telecommunication Engineering， 2022， 62（7）： 1000-1005.
3	徐立，颜雨. 机载无源测向技术研究［J］. 科学技术创新， 2022（19）： 188-192.
	XU Li， YAN Yu. Research of Passive Direction-Finding Technologies on Airborne［J］. Scientific and Technological Innovation， 2022（19）： 188-192.
4	刘飞. 干涉仪测向影响因素分析［J］. 无线互联科技， 2022， 19（7）： 3-4， 9.
	LIU Fei. Analysis of DF Influencing Factors of Interferometer［J］. Wireless Internet Technology， 2022， 19（7）： 3-4， 9.
5	韩剑，高健. 多基线干涉仪测向最优估计［J］. 电子信息对抗技术， 2022， 37（2）： 38-43.
	HAN Jian， GAO Jian. Optimal Estimation Method for Direction Finding of Multi-baseline Interferomter［J］. Electronic Information Warfare Technology， 2022， 37（2）： 38-43.
6	陈俊霖，黄硕翼，曹森. 对同时到达信号的干涉仪测向方法［J］. 电子信息对抗技术， 2021， 36（3）： 34-38.
	CHEN Junlin， HUANG Shuoyi， CAO Sen. An Interferometer Direction-Finding Method for the Simultaneous Signals［J］. Electronic Information Warfare Technology， 2021， 36（3）： 34-38.
7	张祎文. 干涉仪测向的校准技术研究［D］. 成都：电子科技大学， 2020.
	ZHANG Yiwen. Research on Technology of Calibration of Interferometer Direction Finding［D］. Chengdu： University of Electronic Science and Technology of China， 2020.
8	吴自新，李钊，刘涛. 一种干涉仪测向解模糊的方法［J］. 电子技术与软件工程， 2021（4）： 95-97.
	WU Zixin， LI Zhao， LIU Tao. A Method of Direction Finding and Fuzzy Resolution for Interferometer［J］. Electronic Technology & Software Engineering， 2021（4）： 95-97.
9	LIU Lutao， YU Tao. An Analysis Method for Solving Ambiguity in Direction Finding with Phase Interferometers［J］. Circuits Systems and Signal Processing， 2021， 40（3）： 1420-1437.
10	YU Lu， LU Yuliang， SHEN Yi， et al. BEDetector： A Two-Channel Encoding Method to Detect Vulnerabilities Based on Binary Similarity［J］. IEEE Access， 2021， 9： 51631-51645.
11	王洪迅，王连河，王建，等. IFM系统的双交叠信号分析及改进［J］. 现代防御技术， 2021， 49（2）： 64-71.
	WANG Hongxun， WANG Lianhe， WANG Jian， et al. Analysis of Double Overlapping Signals and Improvement of IFM System［J］. Modern Defence Technology， 2021， 49（2）： 64-71.
12	王士岩，王星，王洪迅，等. 基于IFM的交叠线性调频信号参数估计［J］. 火力与指挥控制， 2015， 40（8）： 27-32.
	WANG Shiyan， WANG Xing， WANG Hongxun， et al. Parameters Estimation of Overlapping LFM Signals by IFM［J］. Fire Control & Command Control， 2015， 40（8）： 27-32.
13	石荣，刘江. 单脉冲雷达测向与电子侦察测向的模型统一性分析［J］. 火控雷达技术， 2018， 47（4）： 28-32.
	SHI Rong， LIU Jiang. Unity Analysis on Direction Finding Models for Monopulse Radar and Electronic Reconnaissance［J］. Fire Control Radar Technology， 2018， 47（4）： 28-32.
14	陈俊霖，曹森，张续莹. 对同源LFM诱饵信号的干涉仪测向方法［J］. 电子信息对抗技术， 2020， 35（5）： 20-23， 56.
	CHEN Junlin， CAO Sen， ZHANG Xuying. The Interferometer Direction-Finding Method for the Same-Source LFM Decoy Signal［J］. Electronic Information Warfare Technology， 2020， 35（5）： 20-23， 56.

[1]	徐煦, 曾芳玲, 卢振耀. 自适应调零接收机抗干扰能力分析及其对抗方法[J]. 现代防御技术, 2023, 51(4): 16-24.
[2]	金珊珊, 李欣, 刘晨. 基于频率估计和信号重构的移频干扰抑制方法[J]. 现代防御技术, 2022, 50(6): 97-102.
[3]	贾振宇, 匡华星. 子阵域盲源分离应用于主瓣抗干扰算法研究[J]. 现代防御技术, 2022, 50(4): 132-139.
[4]	常海锐, 王峰. 防空导弹武器系统无线通信抗干扰能力分析[J]. 现代防御技术, 2020, 48(6): 60-66.
[5]	南昊, 彭世蕤, 王晓燕, 许正强. 高重频脉冲对被动导引头前端的干扰机理研究[J]. 现代防御技术, 2018, 46(5): 82-87.
[6]	成天桢. 双极化接收的自适应对消抗干扰方法研究[J]. 现代防御技术, 2018, 46(4): 67-72.
[7]	陈安娜. 集成时频特征的拖曳式诱饵存在性检测方法[J]. 现代防御技术, 2018, 46(3): 29-34.
[8]	李国靖, 周赤, 秦国领. 混合扩频测控系统抗干扰效能评估与优化选择[J]. 现代防御技术, 2018, 46(1): 19-26.
[9]	张建中, 文树梁, 谭澄, 周宝亮. 盲源分离联合阻塞矩阵抗雷达主瓣干扰研究[J]. 现代防御技术, 2018, 46(1): 135-140.