关于雷达目标检测的论文

雷达，是英文Radar的音译，用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。下面是我精心推荐的一些雷达技术论文，希望你能有所感触!

雷达无源干扰技术

[摘 要]分析了雷达无源干扰技术中的假目标和雷达诱饵。论述了缩小目标雷达截面积也是一种重要的雷达无源干扰技术。指出了雷达无源干扰中的两种主要设备，即反射器和箔条干扰。

[关键词]电子对抗 雷达无源干扰 角反射器

中图分类号：TD367 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2016)04-0027-01

引言

无源电子干扰是指利用本身不发射电磁波的器材反射或吸收电磁波而形成的对电子设备的干扰。亦称消极干扰。按作用性质，分为压制性无源干扰和欺性无源干扰。按干扰原理，分为反射型无源干扰和吸收型无源干扰。反射型无源干扰是采用反射特性好的器材，大面积投放，形成强烈的干扰杂波，以掩盖目标回波信号;或者断续投放、布设反射器材，形成假目标，对电子设备进行欺。吸收型无源干扰是在目标上涂覆电波吸收材料，把照射到目标上的电磁能量尽量转换成其他形式的能量，而把反射的电磁能量减至最小，使电子设备接收的目标回波信号大大减弱，导致电子设备对该目标的探测能力严重下降;或者是在光电设备与目标之间的光波传播路径上，施放吸收型烟幕、水雾及其他消光气溶胶，阻断光电设备对目标的探测和跟踪。常用的雷达无源干扰器材主要有箔条、角反射器、龙伯透镜反射器、假目标、电波吸收材料以及气悬体等。本文主要讨论雷达无源干扰技术。

1.雷达无源干扰技术

1.1.假目标和雷达诱饵

用来欺雷达的反射体。它们对雷达产生假的目标信息，是破坏敌防空系统对目标的选择、跟踪和杀伤的有效对抗手段之一。主要用于飞机、战略武器的突防和飞机、舰船的自卫。假目标和雷达诱饵在使用场合和性能上是有区别的。假目标通常用于对付敌防空系统的警戒指挥雷达，一般在构造上比较复杂，性能较逼真，带有发动机，能主动、独立地飞行，如火箭式假目标和无人驾驶飞机等。雷达诱饵常用于对付飞机和舰船。为了破坏雷达或导弹的跟踪系统而发射或投放的假目标，使雷达或导弹的跟踪系统转而跟踪雷达诱饵。主要有火箭式雷达诱饵、拖曳式雷达诱饵和投掷式雷达诱饵等三种类型。对假目标和雷达诱饵的要求是它们的雷达截面积必须等于或大于真目标，并且具有与真目标相同的速度特性、回波跳动特性等。

1.2.缩小目标雷达截面积

雷达是依靠目标的回波来发现目标的。因此，缩小目标的雷达截面积可减小目标对雷达电波的反射。这是一种基本雷达对抗技术。正确设计目标的外形和采用强度高、比重小、能吸收雷达回波的复合材料制做目标，能使其雷达截面积显著减小。但是，进一步缩小目标雷达截面积的方法是将微波吸收材料涂在目标表面上，使雷达接收到的信号减弱，甚至接收不到回波信号，缩短雷达的探测距离。这种涂层称为反雷达涂层。按对电磁波吸收原理的不同，反雷达涂层可分为四种类型。①吸收型涂层：雷达电波碰到涂有这种材料的目标后不产生反射，能量绝大部分或完全为涂层所吸收。②干涉型涂层：进入涂层经由目标表面反射回来的反射波和直接由涂层表面反射的反射波相互干涉而抵消，使总的雷达回波为零。③谐振型涂层：包括很多吸收单元，调整各单元的电参数和尺寸，使它们对入射电磁波的频率谐振，从而使入射的电磁波严重衰减。④放射性同位素涂层：将放射性物质涂覆于目标上，使目标表面附近的局部空间电离，形成能够吸收电磁波的等离子体屏。

2.雷达无源干扰设备

利用本身并不产生电磁波辐射的器材对电磁波的反射、散射、折射和吸收作用改变雷达的回波特性，破坏和妨碍敌方雷达对己方目标探测与跟踪的技术，也称消极干扰技术。雷达无源干扰的优点是设备体积小、重量轻、制造简单、 价格低廉、 使用方便、适应性强，并能对不同方向上的各种频率、各种极化的雷达同时进行有效的干扰。雷达无源干扰常用的器材有箔条、反射器、假目标和雷达诱饵，以及微波吸收材料等。

2.1.箔条干扰

箔条是指干扰丝、干扰片和干扰绳(带)。通常是由金属箔切成的条、涂覆金属的介质(常用的是涂覆铝、锌、银的尼龙丝和玻璃丝)，或直接由金属丝制成。箔条干扰就是在空间投放大量随机分布的金属反射体，以产生二次辐射对雷达进行干扰。

箔条干扰的样式主要有两种：一种是压制式干扰，即向一定的大气空间大量投放箔条，形成干扰走廊，用以掩护机群。这种干扰在雷达荧光屏上形成很强的类似噪声的杂乱回波，因而可以掩盖目标回波;另一种是欺式干扰，即当飞机、舰船被雷达跟踪时才投放箔条，形成假目标，这样雷达便跟踪比飞机、舰船回波强很多倍的箔条干扰团，使飞机、舰船摆脱雷达的跟踪。

箔条的长度和直径(或宽度)的选择，必须尽可能保证在宽的频率范围内对电磁波产生最有效的反射。因此，广泛使用的箔条长度约等于被干扰雷达波长的一半，通常称为半波长振子(也称偶极子)。这是因为半波长振子对电磁波谐振(实际上使箔条对电磁波谐振，半波长振子的长度应略短于被干扰雷达的半波长)，反射最强，雷达截面积最大。在空中水平取向的单根半波长短箔条的平均雷达截面积为 σ/2=0.32λ2。在空中随机取向的单根半波长箔条(或经过加工的短的半波长箔条)的平均雷达截面积为：σ/2=0.17λ2。雷达截面积只与波长λ有关，箔条的宽度和厚度只是为了适应机械强度、制造工艺和空气动力方面的需要。

箔条通常都做成固定的包装(包或束)，每包箔条的数量取决于被掩护目标雷达截面积的大小和干扰的波段。为了达到干扰敌方雷达以掩护己方目标的目的，每包箔条的总雷达截面积应大于被掩护目标的雷达截面积。单根半波长箔条都有一个相当于其谐振频率的10%～15%的半功率带宽，这样的频带对雷达干扰来说很窄。实际上，多采用很细的、长度不同的半波长箔条混合包装或投放多个箔条包，各个箔条包对应不同频带，以获得大的带宽。也可使用长达几米至几十米(长度为被干扰雷达波长的若干倍)的箔条，达到增大带宽和实现对各种频段雷达进行干扰的目的。

为了对任何极化的雷达均能有效地进行干扰，要求在空中投放的箔条是随机取向的。实际上，由于箔条的长短、材料和形状的不同，在大气中具有各自的运动特性。均匀的、短的半波长箔条，在空中基本上都是水平取向和旋转地下降。这种箔条对水平极化雷达的干扰效果较强，对垂直极化雷达的干扰效果较弱。长的或经过加工的短箔条，在空中的运动规律可能完全是随机的。短箔条在刚投放时，因受飞机湍流的影响也可能完全是随机的，它们都能对各种极化的雷达造成有效的干扰。

2.2.反射器

用作假目标产生强烈的雷达回波的反射器有角反射器、伦伯透镜反射器、范・阿塔反射阵、雷达反射气球等。

角反射器：由三个互相垂直相交的金属平面构成的反射体，有三角形、方形、圆弧形角反射器之分(图1)。角反射器可以在较大的角度范围内，将入射的电磁波经过三次反射，按原入射方向反射回去(图2)，并产生很强的回波。尺寸不大的角反射器也具有很大的雷达截面积。最大的雷达截面积主要取决于反射器的各个面间保持直角的精确度，微小的角度偏差和板面不平都将导致雷达截面积的显著减小。角反射器的方向图约为25°～50°。三角形角反射器的方向图比较宽平，界面刚度较大，制造要求也不高，因而被广泛采用。

伦伯透镜反射器：在伦伯透镜的局部表面镀上金属而成。根据所镀金属反射面的大小，有90°、140°、180°反射器之分。伦伯透镜是一个层状结构的介质球体，其外层的介电常数与空气相近，越向球心介电常数越大。照射到透镜表面的平行电磁波射束，经介质在球体金属反射面内的一点聚焦，从金属反射面反射，又经过介质再返回发射源方向，因而具有很大的雷达截面积和良好的方向性、频率特性。伦伯透镜的方向图宽度约为90°、140°、180°，其中以140°左右时的特性为最好。

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1.积累分为相参积累和非相参积累,非相参积累又称视频积累。简单的讲，由于雷达回波信号不但有微弱的信号,还会有很强的噪声,相对于噪声来说，信号的强度是没有什么优势的,雷达的主要目的就是要把微弱的目标信号从噪声中分离出来，即设法提高信号和噪声的比值（信噪比)。我们要想把信号提取出来,必须要将信号放大，但放大的同时噪声也被放大，因为它们总是同时存在的，并且放大电路自己本身也有噪声，放大后信号与噪声的比值反而变小了，这样更不利于提取有用的回波信号。解决的方法是进行积累,我们可以对n个回波进行累加,由于噪声是随机的,累加的结果是信号变强（理想状态是提高到n倍）,而噪声因是随机的,强度反而变小，这样信号与噪声比就提高了。相参积累又称中频积累，它是最理想的积累，因为中频积累保存了相位信息，所以理论上积累后信噪比可提高到n倍，但这相对来说对雷达体制的要求较高；视频积累又称非相参积累，也称检波后积累，它是将已变为中频的回波信号经包络检波后进行累加，由于检波后相位信息丢失，回波变为非相参的,成为纯粹的视频信号,故称非相参积累。视频积累的效果不如相参积累，其信噪比提高倍数小于n，但大于n的1/2次方,但已相当可观了，虽然视频积累不如相参积累效果好，但是由于它较容易实现，所以很多现代雷达依然使用视频积累的方式。 2.啁啾雷达是线性调频（LFM）雷达，是发射线性调频信号（chrip信号）的雷达，是当前比较常见的雷达，因能较易实现匹配滤波，又能解决发射功率与测距精度的矛盾，所以使用比较普遍。另：chrip,英语原意为一种鸟叫啁啾声，后来作为线性调频信号的代称,大抵外国人也善于取类比象。但将其翻译成“啁啾雷达",国内却属少见，可能是此人根本不懂雷达,就是随意用翻译软件翻译的,或者从其他小报上看到的拿来就用。可笑。 3.可能是指距离模糊。多普勒雷达因发射脉冲重复频率不同而会造成不同的模糊。高重频易造成测距模糊,测速不模糊,低重频相反。多普勒模糊度大约指前者。可以使用其他方法解模糊。具体可查阅相关资料。