孫 光，邢世其，黃大通，李永禎，王雪松

（國(guó)防科技大學(xué)電子信息系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410073）

0 引 言

合成孔徑雷達(dá)［1］（synthetic aperture radar，SAR）由于具備作用距離遠(yuǎn)、處理增益高、全天時(shí)和全天候等優(yōu)勢(shì)，是戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視的重要裝備［2］。尤其是近年來(lái)，基于多通道干涉相位而發(fā)展出的SAR地面目標(biāo)顯示（SAR ground moving target indication，SAR-GMTI）系統(tǒng)，不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)景的高分辨成像，還能完成對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)、識(shí)別和跟蹤功能，而且具有更好的抗干擾能力，嚴(yán)重威脅到了高價(jià)值戰(zhàn)略目標(biāo)的戰(zhàn)場(chǎng)生存［3］。因此，迫切需要研究關(guān)于多通道SARGMTI的有效干擾技術(shù)［4-14］。

由于常規(guī)的SAR干擾方法不具備運(yùn)動(dòng)信息，易被多通道GMTI處理抑制，降低了干擾效能。因此，文獻(xiàn)［15］對(duì)比分析了4種不同的噪聲干擾對(duì)SAR-GMTI壓制式干擾效果，并且得出相干噪聲干擾從功率需求，干擾效果等方面都優(yōu)于非相干噪聲干擾。但是，單一的靈巧噪聲干擾［16-25］雖然在SAR干擾方面應(yīng)用較廣，但對(duì)SAR-GMTI的干擾效果不明顯且具有局限性，因此不同的復(fù)合干擾應(yīng)運(yùn)而生。文獻(xiàn)［26-29］分別提出了3種不同的運(yùn)動(dòng)調(diào)制干擾方法，但干擾樣式單一，干擾效果僅產(chǎn)生于方位向。文獻(xiàn)［30-31］通過(guò)將余弦調(diào)相和勻加速運(yùn)動(dòng)調(diào)制進(jìn)行相互復(fù)合，分別提出了具有二維欺騙和遮蔽效果的不同復(fù)合干擾方法。文獻(xiàn)［32］提出了基于運(yùn)動(dòng)干擾站的SAR-GMTI相干噪聲調(diào)頻干擾，該方法通過(guò)將運(yùn)動(dòng)干擾站轉(zhuǎn)發(fā)式干擾和方位向相干噪聲調(diào)頻有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)SAR-GMTI二維區(qū)域遮蓋干擾效果。文獻(xiàn)［33］提出了一種對(duì)SAR-GMTI密集假目標(biāo)的干擾方法，該方法通過(guò)將產(chǎn)生的虛假運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和噪聲卷積干擾相結(jié)合，并設(shè)置篩選門限，以產(chǎn)生大量的虛假動(dòng)目標(biāo)，但卷積干擾結(jié)果始終滯后于干擾機(jī)，無(wú)法掩護(hù)其前方目標(biāo)。此外，鑒于間歇采樣技術(shù)［34-39］能有效解決干擾機(jī)天線收發(fā)隔離的問(wèn)題，文獻(xiàn)［40］在慢時(shí)間余弦調(diào)相的基礎(chǔ)上，結(jié)合快時(shí)間間歇采樣，實(shí)現(xiàn)了對(duì)SAR-GMTI的二維點(diǎn)狀干擾效果。文獻(xiàn)［41］通過(guò)利用勻加速運(yùn)動(dòng)在方位向上實(shí)現(xiàn)拓展并利用間歇采樣在距離向上產(chǎn)生周期延拓，二者結(jié)合對(duì)SAR-GMTI形成了二維靈巧遮蔽的干擾效果，但是遮蔽范圍有限。文獻(xiàn)［42］通過(guò)將截獲的信號(hào)進(jìn)行快時(shí)間間歇采樣和慢時(shí)間余弦調(diào)相，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)狀分布的逼真動(dòng)目標(biāo)欺騙。文獻(xiàn)［43-44］分別進(jìn)行慢時(shí)間間歇采樣和二維間歇采樣，并通過(guò)慢時(shí)間延時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)控制假目標(biāo)的移位，實(shí)現(xiàn)了對(duì)SAR-GMTI的密集假目標(biāo)干擾效果。雖然基于間歇采樣的不同復(fù)合干擾可以對(duì)SAR和SAR-GMTI形成不同的欺騙或遮蔽的干擾效果，但是基于間歇采樣所生成的假目標(biāo)具有很強(qiáng)規(guī)律性，假目標(biāo)功率分布均勻，數(shù)目有限且等間距分布，因而易被敵方識(shí)別。

基于以上背景，結(jié)合乘積調(diào)制［45］在SAR干擾中的優(yōu)勢(shì)，并且通過(guò)線下模板的設(shè)計(jì)產(chǎn)生不同的虛假點(diǎn)目標(biāo)，本文將之與間歇采樣技術(shù)相復(fù)合，提出了基于噪聲乘積調(diào)制的SAR-GMTI間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法。本文通過(guò)將間歇采樣和噪聲乘積調(diào)制相復(fù)合，有效彌補(bǔ)了間歇采樣干擾生成的假目標(biāo)分布規(guī)律明顯、易于辨識(shí)的缺陷，拓展了干擾的作用范圍；在保證干擾機(jī)天線收發(fā)隔離的同時(shí)，僅通過(guò)對(duì)噪聲調(diào)制模板的線下設(shè)計(jì)，即可靈活高效地產(chǎn)生虛假多目標(biāo)欺騙或密集性假目標(biāo)遮蓋的不同干擾效果，干擾形式靈活多變；調(diào)制流程簡(jiǎn)單高效，更利于工程實(shí)踐。

1 干擾模型

在成像場(chǎng)景中，雷達(dá)載機(jī)距離地面的高度為h，速度為v，原點(diǎn)O為慢時(shí)間t a＝0時(shí)的地面投影，雷達(dá)飛行的方向定義為x軸正方向，如圖1所示。干擾機(jī)部署于（x j，y j，0）處，則經(jīng)過(guò)泰勒公式展開后，干擾機(jī)到SAR平臺(tái)的瞬時(shí)斜距R（ta）可近似為

圖1 SAR干擾場(chǎng)景Fig.1 SAR jamming scene

雷達(dá)發(fā)射線性調(diào)頻（linear frequency modulation，LFM）信號(hào)：

在干擾實(shí)施過(guò)程中，干擾機(jī)接收雷達(dá)信號(hào)并進(jìn)行下變頻，即有：

式中：sin（tr，t a）表示干擾機(jī)的截獲信號(hào)；τ（ta）＝R（ta）／c表示SAR平臺(tái)到干擾機(jī)單程斜距的時(shí)延；c為光速；?表示Kronecker積。

接著，對(duì)截獲信號(hào)作距離向間歇采樣，在保證干擾機(jī)天線收發(fā)隔離的同時(shí)，拓展干擾的距離向作用效果，以形成多假目標(biāo)欺騙；同理，在合成孔徑時(shí)間內(nèi)再作慢時(shí)間的間歇采樣，以形成方位向的多假目標(biāo)欺騙［36］，如下所示：

在此基礎(chǔ)上，將采樣信號(hào)與預(yù)先設(shè)計(jì)好的噪聲模板n（t r，ta）相乘，即有：

為獲得靈活多樣的干擾效果，以更好地適應(yīng)各種作戰(zhàn)需求，干擾方需在離線狀態(tài)下對(duì)噪聲模板先作二維濾波處理，以控制干擾范圍；再對(duì)濾波后的結(jié)果作頻域采樣處理，以在指定位置上產(chǎn)生虛假點(diǎn)目標(biāo)，鑒于文獻(xiàn)［45］已對(duì)噪聲模板的設(shè)計(jì)方法作了詳細(xì)闡述，這里不再對(duì)其進(jìn)行贅述。

最后，將調(diào)制信號(hào)m（tr，ta）上變頻，然后向SAR轉(zhuǎn)發(fā)形成干擾信號(hào)，即有：

式中：τj為干擾機(jī)的固定轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延。

則雷達(dá)接收到的干擾信號(hào)，經(jīng)混頻去載波后的表達(dá)式為

將式（1）代入式（7）中，可將其表示為

式中：sjr（tr）為干擾機(jī)處的距離向回波分量，忽略了與方位向的耦合；sja（ta）為干擾機(jī)處的方位向回波分量，其回波分量表達(dá)式為

2 對(duì)SAR的干擾效果分析

為更好地分析本文所提干擾方法的性能情況，這里以R-D算法為例［1］。噪聲模板n（tr，t a）在快、慢時(shí)間上均表現(xiàn)為非相關(guān)［38］，其對(duì)應(yīng)的快、慢時(shí)間單邊帶寬分別為B nr和B na。在距離向上，僅考慮式（8）中與快時(shí)間相關(guān)的項(xiàng)，則干擾模型為

式中：n（tr）僅為噪聲模板的快時(shí)間分量，并可將其建模為頻譜上的單頻信號(hào)合成［24］，如下所示：

根據(jù)線性調(diào)頻信號(hào)的時(shí)頻耦合特性，其調(diào)制原理類似于移頻調(diào)制。

由此，式（10）可寫作：

故干擾的距離向壓縮結(jié)果為

可以看出，本文所提的干擾方法可在距離向和方位向形成二維“網(wǎng)狀”分布的假目標(biāo)，且干擾效果受間歇采樣參數(shù)和調(diào)制模板參數(shù)共同影響。其中，由間歇采樣形成的各階假目標(biāo)串的幅度和間隔主要受相應(yīng)采樣頻率和采樣占空比的影響，而在由調(diào)制模板形成的每階假目標(biāo)串中其虛假目標(biāo)位置和間隔主要由選定的頻點(diǎn)位置和間隔所決定。在距離向上，由式（21）可知，各階假目標(biāo)的間隔與采樣頻率f s1成正比，與調(diào)頻斜率kr成反比，各階假目標(biāo)干擾范圍取決于模板的快時(shí)間帶寬B nr；在方位向上，由式（22）可知，各階假目標(biāo)間的間隔與間歇采樣頻率f s2成正比，與調(diào)頻斜率k a成反比。在每階假目標(biāo)群中，干擾范圍取決于模板的慢時(shí)間帶寬B na。

從文獻(xiàn)［45］可知，在調(diào)制模板中其虛假點(diǎn)目標(biāo)相對(duì)位置可通過(guò)設(shè)置指定頻點(diǎn)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，頻點(diǎn)相對(duì)位置的變化可以影響干擾假目標(biāo)的距離向和方位向偏移量，其表達(dá)式為

式中：f i，r和f i，a分別為假目標(biāo)的快時(shí)間和慢時(shí)間頻點(diǎn)位置；R i，f和A i，f分別為調(diào)制模板中假目標(biāo)相對(duì)于干擾機(jī)的距離向和方位向位置。

在實(shí)施乘積調(diào)制過(guò)程之前，需要關(guān)鍵的偵察參數(shù)，其中需要重點(diǎn)分析的關(guān)鍵參數(shù)相對(duì)誤差主要有：調(diào)頻斜率誤差＝Δk r／kr、速度誤差εv＝Δv／v、波長(zhǎng)誤差ελ＝Δλ／λ以及初始斜距εR0＝ΔR0／R0，分析其對(duì)干擾效果的影響。

根據(jù)式（23）和式（24）可知，在偵察誤差存在的情況下，調(diào)制模板中虛假點(diǎn)目標(biāo)指定頻點(diǎn)位置為

故在誤差存在的情況下，假目標(biāo)的距離向位置y n和方位向位置x k分別為

可以看出，在偵察誤差存在的情況下干擾成像結(jié)果和虛假目標(biāo)預(yù)設(shè)位置之間會(huì)發(fā)生偏移，但是并不會(huì)影響干擾的輸出效果。其中，假目標(biāo)的距離向偏移位置受偵察誤差的影響，εkr越大距離向偏移位置越大；方位向偏移位置則受偵察誤差εv、ελ和的影響，其與εv成正比，與ελ和成反比。

綜上所述，二維間歇采樣噪聲乘積調(diào)制干擾方法對(duì)偵察參數(shù)的精度依賴性較弱，在對(duì)SAR進(jìn)行干擾的過(guò)程中，就算沒(méi)有精確的偵察參數(shù)，干擾設(shè)備仍然能夠通過(guò)預(yù)估的典型SAR參數(shù)，形成對(duì)SAR成像設(shè)備欺騙或遮蓋的干擾效果。因此，本文提出的干擾方法穩(wěn)定性較好，對(duì)環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。

3 對(duì)SAR-GMTI的干擾效果分析

多通道SAR-GMTI系統(tǒng)不僅可以檢測(cè)主瓣雜波圖像內(nèi)的慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，而且還能利用多余的空域自由度顯示出其中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)［44］。圖2展示出了本文應(yīng)用的SAR-GMTI干擾場(chǎng)景，采用一發(fā)三收的三天線SAR-GMTI系統(tǒng)，天線1、2、3的瞬時(shí)坐標(biāo)分別為（vt a＋D a，0，H），（vt a，0，H），（vta-D a，0，H），其中D a為3個(gè)天線之間的間距，干擾機(jī)到系統(tǒng)三天線的瞬時(shí)斜距可近似為

圖2 SAR-GMTI干擾場(chǎng)景Fig.2 SAR-GMTI jamming scene

結(jié)合式（8）和式（29）可得3個(gè)通道接收到的干擾信號(hào)分別為

忽略天線位置差異對(duì)距離成像的影響［12］，經(jīng)距離向壓縮和距離遷移矯正后，三天線的干擾輸出結(jié)果為

式中：波數(shù)k＝2π／λ。天線位置差異帶來(lái)了多普勒中心頻率偏差，對(duì)其需要進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償函數(shù)分別為

最后，補(bǔ)償方位向位置偏差引起的相位偏差，并作雜波對(duì)消：

綜上所述，基于噪聲乘積調(diào)制的二維間歇采樣干擾方法可對(duì)SAR和SAR-GMTI形成二維“網(wǎng)狀”假目標(biāo)干擾效果，其密集程度可以通過(guò)調(diào)節(jié)間歇采樣參數(shù)和設(shè)計(jì)調(diào)制模板進(jìn)行改變。

從式（37）可以看出，所提方法可以對(duì)SAR和多通道SAR-GMTI形成二維“網(wǎng)狀”分布的假目標(biāo)干擾效果，干擾信號(hào)經(jīng)過(guò)多通道SAR-GMTI對(duì)消處理，會(huì)使得假目標(biāo)幅度受正弦函數(shù)調(diào)制而出現(xiàn)周期性的增強(qiáng)和削弱，但依然能實(shí)現(xiàn)對(duì)多通道SAR-GMTI的干擾。

4 仿真驗(yàn)證

4.1 二維間歇采樣噪聲乘積調(diào)制干擾有效性驗(yàn)證

表1顯示了雷達(dá)系統(tǒng)的參數(shù)，成像區(qū)域大小為400 m×500 m，干擾機(jī)部署在坐標(biāo)原點(diǎn)（0 m，5 000 m，0 m）處。成像區(qū)域中存在兩個(gè)靜止目標(biāo)和兩個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，其中，靜止目標(biāo)坐標(biāo)位置分別為（50 m，5 060 m）和（50 m，5 040 m），運(yùn)動(dòng)目標(biāo)坐標(biāo)位置分別為（-5 m，5 060 m）和（-5 m，5 040 m），運(yùn)動(dòng)速度分別為v x＝0 m／s，v y＝2 m／s。通過(guò)計(jì)算［46］，動(dòng)目標(biāo)在SAR圖像中的位置分別為（-55 m，5 060 m）和（-55 m，5 040 m）。其中，干擾實(shí)驗(yàn)參數(shù)分別為：距離向間歇采樣周期為T s1＝1μs；距離向間歇采樣占空比為D sr＝0.2；方位向間歇采樣周期為T s2＝0.1 PRI；方位向間歇采樣占空比為Dsa＝0.1。

表1 雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)Table 1 Radar system parameters

為更好地體現(xiàn)本文所提干擾方法的優(yōu)勢(shì)，本文首先分別給出了無(wú)干擾時(shí)場(chǎng)景成像結(jié)果以及二維間歇采樣和噪聲乘積調(diào)制干擾對(duì)SAR和SAR-GMTI的干擾效果，用于對(duì)比分析。其中，圖3（a）為無(wú)干擾時(shí)的SAR場(chǎng)景成像結(jié)果，場(chǎng)景中存在兩個(gè)靜止點(diǎn)目標(biāo)和兩個(gè)運(yùn)動(dòng)點(diǎn)目標(biāo)，用于觀察不同干擾方法對(duì)其產(chǎn)生的欺騙或壓制干擾效果。圖3（b）為無(wú)干擾時(shí)的SAR-GMTI場(chǎng)景成像結(jié)果?？梢钥闯?，三通道SAR-GMTI系統(tǒng)對(duì)靜止目標(biāo)和背景雜波具有良好的對(duì)消特性，靜止參考點(diǎn)和背景雜波被完全抑制，運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)保留。

圖3 無(wú)干擾場(chǎng)景成像效果Fig.3 Imaging result without jamming

圖4為傳統(tǒng)二維間歇采樣對(duì)SAR和SAR-GMTI的干擾效果。在圖4（a）中，雖然二維間歇采樣可以形成二維拓展的“網(wǎng)狀”虛假目標(biāo)陣列，但是各個(gè)虛假目標(biāo)之間間距相等，幅度分布均勻，易被分類識(shí)別，真實(shí)目標(biāo)容易暴露。經(jīng)過(guò)GMTI對(duì)消后，靜止目標(biāo)和地物雜波被對(duì)消，干擾信號(hào)被部分對(duì)消，并且受正弦函數(shù)調(diào)制影響出現(xiàn)增強(qiáng)和削弱的效果，成像結(jié)果如圖4（b）所示。由此可見，傳統(tǒng)間歇采樣雖然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)SAR-GMTI的欺騙干擾，但是也存在其固有缺陷，假目標(biāo)具有很強(qiáng)規(guī)律性，干擾位置固定，假目標(biāo)間距相等，幅度分布均勻等問(wèn)題，易被敵方識(shí)別。

圖4 二維間歇采樣干擾效果Fig.4 Two-dimensional intermittent sampling jamming result

圖5顯示了噪聲乘積調(diào)制干擾在不同形式下對(duì)SAR和SAR-GMTI的欺騙干擾效果。圖5（a）為只考慮地距向時(shí)，噪聲乘積調(diào)制干擾對(duì)SAR和SAR-GMTI的欺騙干擾效果圖，其中假目標(biāo)間距設(shè)置為30 m，干擾范圍設(shè)置為100 m，因此產(chǎn)生了4個(gè)等間距分布的虛假目標(biāo)。但是經(jīng)過(guò)GMTI對(duì)消后，虛假目標(biāo)被完全對(duì)消，失去了干擾效果，如圖5（b）所示。圖5（c）顯示了在指定位置下產(chǎn)生6個(gè)固定假目標(biāo)的干擾效果，干擾信號(hào)在場(chǎng)景中的位置分別為（-10 m，4 995 m），（-10 m，5 005 m），（0 m，5 000 m），（0 m，5 015 m），（15 m，4 995 m）和（15 m，5 015 m）。經(jīng)過(guò)GMTI對(duì)消后，中心假目標(biāo)被完全對(duì)消，其他干擾信號(hào)被削弱，欺騙效果減弱，其效果如圖5（d）所示。為了產(chǎn)生密集假目標(biāo)的干擾效果，在噪聲模板中欺騙范圍設(shè)置為100 m×100 m，然后隨機(jī)產(chǎn)生100個(gè)虛假目標(biāo)，其產(chǎn)生的欺騙干擾效果如圖5（e）所示。圖5（f）顯示了隨機(jī)密集假目標(biāo)經(jīng)過(guò)GMTI對(duì)消后的效果，中心假目標(biāo)群被完全對(duì)消，其他干擾信號(hào)也出現(xiàn)不同程度的削弱。所以，噪聲乘積調(diào)制干擾范圍有限，對(duì)SARGMTI的干擾效果也較差且具有局限性，易被敵方分類識(shí)別。

圖5 噪聲乘積調(diào)制干擾欺騙干擾效果Fig.5 Deception jamming result of the noise multiplication modulation jamming

為了改善間歇采樣干擾存在的固有缺陷，本文結(jié)合噪聲乘積調(diào)制干擾，提出了一種新型的靈巧干擾方法。圖6為本文所提基于噪聲乘積調(diào)制的間歇采樣干擾方法在不同調(diào)制模板下的干擾效果。其噪聲調(diào)制模板分別為圖5中所示的地距向假目標(biāo)、指定位置假目標(biāo)和隨機(jī)假目標(biāo)。圖6（a）顯示了基于地距向假目標(biāo)調(diào)制模板的二維間歇采樣噪聲乘積調(diào)制干擾效果?？梢钥闯?，雷達(dá)信號(hào)經(jīng)過(guò)本文所提方法的調(diào)制，在SAR圖像中產(chǎn)生了二維“網(wǎng)狀”的虛假點(diǎn)目標(biāo)，在距離向上，假目標(biāo)數(shù)目變得更加密集，假目標(biāo)之間的間距和位置發(fā)生不同程度的改變，相鄰假目標(biāo)之間的位置間距不等，虛假點(diǎn)目標(biāo)的功率分布也出現(xiàn)了隨機(jī)性，一定程度上改善了二維間歇采樣在距離向上產(chǎn)生的假目標(biāo)存在間距相等、幅度分布均勻的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)GMTI對(duì)消后，雖然部分假目標(biāo)被抑制，二維假目標(biāo)幅度沿方位向出現(xiàn)了不同程度的削弱和增強(qiáng)，但是并沒(méi)有出現(xiàn)圖5（b）所示完全對(duì)消的情況，仍然具有欺騙干擾的效果，其效果如圖6（b）所示。圖6（c）為基于指定位置假目標(biāo)調(diào)制模板的二維間歇采樣噪聲乘積調(diào)制干擾效果?？梢园l(fā)現(xiàn)，通過(guò)改變調(diào)制模板，該方法在SAR圖像中產(chǎn)生的干擾效果，不僅在距離向上實(shí)現(xiàn)了假目標(biāo)的隨機(jī)性，而且還使得假目標(biāo)在方位向上的間距變得不相等，假目標(biāo)的幅度分布隨機(jī)性更好，二維“網(wǎng)狀”假目標(biāo)的逼真度更好，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和靜止目標(biāo)被很好的隱藏在虛假目標(biāo)中。圖6（d）中雖然經(jīng)過(guò)GMTI對(duì)消后，靜止目標(biāo)和部分虛假目標(biāo)被對(duì)消掉，但是真實(shí)運(yùn)動(dòng)點(diǎn)目標(biāo)仍然隱藏在其他虛假干擾目標(biāo)中，因此仍然可以實(shí)現(xiàn)很好的欺騙效果。為了避免真實(shí)點(diǎn)目標(biāo)因自身位置的特殊性而易于被分類識(shí)別，本文通過(guò)應(yīng)用隨機(jī)密集假目標(biāo)調(diào)制模板，同時(shí)實(shí)現(xiàn)欺騙和遮蓋的干擾效果，圖6（e）顯示了基于隨機(jī)密集假目標(biāo)陣列調(diào)制模板實(shí)現(xiàn)的大規(guī)模密集假目標(biāo)干擾，兼具欺騙和遮蓋的干擾效果。其中，在SAR圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和靜止目標(biāo)被完全掩蓋在密集虛假目標(biāo)中。經(jīng)過(guò)GMTI對(duì)消后，雖然密集假目標(biāo)的遮蓋效果減弱，但是運(yùn)動(dòng)目標(biāo)依然隱藏在虛假目標(biāo)中很難被識(shí)別，仍然具有很好的對(duì)抗SAR-GMTI的能力，其效果如圖6（f）所示。

圖6 二維間歇采樣噪聲乘積調(diào)制干擾效果Fig.6 Modulation jamming result of the two-dimensional intermittent sampling noise multiplication

通過(guò)以上仿真結(jié)果可知，傳統(tǒng)二維間歇采樣雖然可以實(shí)現(xiàn)二維網(wǎng)狀假目標(biāo)陣列，但是各假目標(biāo)之間間距相同，不同假目標(biāo)幅度分布均勻。對(duì)于乘積調(diào)制干擾，雖然可以通過(guò)設(shè)計(jì)調(diào)制模板產(chǎn)生間距不同和幅度隨機(jī)的虛假點(diǎn)目標(biāo)，但是干擾范圍有限，易被GMTI完全對(duì)消或削弱。相比單一間歇采樣和乘積調(diào)制干擾，本文所提干擾方法兼具間歇采樣和乘積調(diào)制干擾的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了虛假點(diǎn)目標(biāo)間距分布不均勻，幅度隨機(jī)的干擾效果，避免了傳統(tǒng)虛假點(diǎn)目標(biāo)欺騙或密集假目標(biāo)遮蓋的規(guī)律性，逼真度更好。而且通過(guò)調(diào)整不同的調(diào)制模板，可以實(shí)現(xiàn)欺騙和遮蓋的不同干擾效果，對(duì)SAR和SAR-GMTI都能形成有效的干擾效果。

4.2 關(guān)鍵參數(shù)對(duì)干擾效果的影響

在本文提出的二維間歇采樣噪聲乘積調(diào)制干擾中，關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)置直接影響著干擾信號(hào)的成像結(jié)果。其中，關(guān)鍵參數(shù)主要有距離向間歇采樣周期Ts1、距離向間歇采樣占空比Dsr、方位向間歇采樣周期Ts2和方位向間歇采樣占空比Dsa。需要注意，在方位向下，通常會(huì)對(duì)整個(gè)脈沖重復(fù)周期充分采樣，即Ts2＝Tp，因此方位向間歇采樣周期將直接影響方位向占空比的值，所以這里將僅給出方位向間歇采樣周期對(duì)干擾效果的影響。而且，對(duì)于噪聲調(diào)制模板，每次產(chǎn)生的干擾信號(hào)幅度都具有隨機(jī)性，所以忽略分析干擾參數(shù)對(duì)干擾信號(hào)幅度的影響規(guī)律。下面將基于圖6（d）中指定位置假目標(biāo)模板下的二維間歇采樣噪聲乘積調(diào)制干擾為研究對(duì)象，保持其他參數(shù)不變，分別分析距離向間歇采樣周期Ts1、距離向間歇采樣占空比Dsr和方位向間歇采樣周期Ts2對(duì)SAR-GMTI干擾效果的影響。

對(duì)比不同距離向間歇采樣周期下的干擾效果，如圖7（a）和圖7（b）所示，可以看出隨著距離向間歇采樣周期的增大，干擾信號(hào)距離向的間距降低，虛假目標(biāo)密集度增加，但是距離向干擾范圍減小，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)易暴露。在圖7（c）和圖7（d）中，對(duì)比不同的距離向間歇采樣占空比，隨著占空比的增加，干擾信號(hào)距離向的間距減小，虛假目標(biāo)密集度增大，中心假目標(biāo)功率分布更集中，但是欺騙干擾范圍變窄，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)也容易暴露。為了分析在方位向下不同關(guān)鍵參數(shù)對(duì)干擾信號(hào)的影響規(guī)律，圖7（e）和圖7（f）給出了不同方位向間歇采樣周期對(duì)干擾效果的影響?？梢钥闯觯S著方位向間歇采樣周期的增大，方位向干擾信號(hào)間的距離減小，密集度增加，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)被掩護(hù)在虛假干擾信號(hào)內(nèi)，干擾效果更好。因此，在間歇采樣中不同的參數(shù)變化對(duì)SAR-GMTI干擾效果的影響不同，為了更好的掩護(hù)真實(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景應(yīng)用需要，選擇合適的間歇采樣參數(shù)值。

圖7 不同參數(shù)下的干擾效果Fig.7 Jamming result with different parameters

4.3 偵察誤差對(duì)干擾效果的影響

為了更加直觀地反映出偵察誤差對(duì)干擾效果的影響，這里分別對(duì)4種參數(shù)誤差下干擾效果進(jìn)行驗(yàn)證。下面將繼續(xù)基于圖6（d）中指定位置假目標(biāo)模板下的二維間歇采樣噪聲乘積調(diào)制干擾為研究對(duì)象，保持其他參數(shù)不變，分別分析、εv、ελ和對(duì)SAR以及GMTI干擾效果的影響。考慮較大的偵察誤差、εv、ελ和分別取為50%。在不同參數(shù)誤差下，干擾成像結(jié)果如圖8所示。

圖8 偵察誤差下的干擾效果Fig.8 Jamming result under reconnaissance error

在偵察誤差εkr的影響下，干擾假目標(biāo)位置在距離向發(fā)生偏移。由式（27）計(jì)算可得，相比于無(wú)偵察誤差的情況下，在由間歇采樣形成的每階假目標(biāo)中，其包含的6個(gè)虛假點(diǎn)目標(biāo)距離向偏移量分別為-2.5 m、2.5 m、0 m、7.5 m、-2.5 m和7.5 m，其對(duì)SAR和SAR-GMTI干擾成像結(jié)果如圖8（a）和圖8（b）所示?？梢钥闯觯趥刹煺`差存在的情況下，由間歇采樣噪聲乘積調(diào)制形成的虛假目標(biāo)，相比于圖6（c）和圖6（d）中虛假點(diǎn)目標(biāo)分布，其在距離向更加稀疏，但是距離向覆蓋范圍變得更大。同理，在偵察誤差εv存在的情況下，由式（28）可得，其每階假目標(biāo)中點(diǎn)目標(biāo)位置在方位向發(fā)生偏移，其方位向偏移量分別為-5 m、-5 m、0 m、0 m、7.5 m和7.5 m，其干擾成像結(jié)果如圖8（c）和圖8（d）所示?？梢钥闯?，在偵察誤差εv影響下，各階假目標(biāo)分布相比于圖6（c）和圖6（d）中的假目標(biāo)，其在方位向位置分布變得更加稀疏，而在不同階假目標(biāo)之間在方位向位置略顯重合。同樣，如圖8（e）～圖8（h）所示，偵察誤差ελ和對(duì)SAR和SAR-GMTI干擾成像結(jié)果的影響相同，都會(huì)使得各階假目標(biāo)中點(diǎn)目標(biāo)位置在方位向發(fā)生偏移，其方位向偏移量分別為3.33 m、3.33 m、0 m、0 m、-5 m 和-5 m?？梢钥闯觯趥刹煺`差ελ或影響下，各階假目標(biāo)在方位向位置分布變得更加緊湊，亦使得不同階虛假目標(biāo)在方位向位置分布更加不均勻。

綜合分析不同偵察誤差對(duì)干擾效果的影響，可以看出雖然在每階假目標(biāo)中，虛假點(diǎn)目標(biāo)位置在距離向或方位向發(fā)生偏移，分布變得更加稀疏或緊湊，但是由間歇采樣產(chǎn)生的各階假目標(biāo)分布規(guī)律不受影響，不同階假目標(biāo)之間相互作用，其總體干擾效果未受影響，還使得虛假目標(biāo)在方位向或距離向位置分布不均勻，進(jìn)一步增加了虛假目標(biāo)的逼真度，很好地掩護(hù)了真實(shí)目標(biāo)。

5 結(jié) 論

本文在間歇采樣的基礎(chǔ)上，復(fù)合噪聲乘積調(diào)制有效拓展了干擾的二維作用范圍，實(shí)現(xiàn)了對(duì)SAR-GMTI的靈巧干擾。本文提出的方法兼具間歇采樣和噪聲乘積調(diào)制的優(yōu)勢(shì)，干擾樣式靈活多樣，具有欺騙和遮蓋的雙重效果，有效避免了在間歇采樣中虛假點(diǎn)目標(biāo)欺騙或密集假目標(biāo)遮蓋的規(guī)律性，提高了干擾的逼真度，在保證干擾機(jī)天線收發(fā)隔離的同時(shí)，僅通過(guò)線下設(shè)計(jì)噪聲調(diào)制模板，即可巧妙實(shí)現(xiàn)虛假多目標(biāo)欺騙或密集性假目標(biāo)遮蓋的不同干擾效果，能有效對(duì)抗SAR-GMTI，對(duì)工程應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。