基于GPS无源雷达干扰抑制研究

　　近年来，反辐射及隐身技术等电子侦察干扰技术的进步，大大降低了单基地雷达的探测能力。且由于单基地自身发射能量，容易被电子侦察定位系统探测到，对其生存构成严重威胁。

　　基于GPS外辐射源的无源雷达系统不主动发射信号，利用空中已有的GPS卫星发射的非合作信号进行目标检测、估计、跟踪及定位。这是提高雷达反侦察、抗隐身、及生存能力的有效方法之一。由于其不需要建造和维护高功率发射机，系统成本很低，与高性能有源雷达有机结合可以形成高效、可靠的防空情报系统，因而对无源雷达系统的研究受到世界各国的高度重视。

　　本文主要研究基于GPS照射源的天地双(多)基地雷达系统信号回波信号的干扰抑制问题，通过计算机仿真验证，为系统的实用化提供了坚实的理论基础和仿真依据。

　　1 回波信号模型

　　基于GPS辐射源的无源雷达的几何关系如图1所示。

　　GPS卫星发射信号的理想模型可设为(1)式：

　　其中，CA(t)为C/A码，f1=1575.42MHz，A1为幅度。忽略时间延迟和初始相位，L1(t)就是GPS直达接收机的信号模型;经地面接收机混频至中频后表达式为(2)式：

　　其中，Amidf为载波幅度，混频到固定中频f0=1.25MHz。运动目标反射的信号经混频后表达式为(3)式：

　　其中，Atag为目标反射加权后回波幅度，τ为目标反射造成的回波延迟时间，fd为多普勒频移。在雷达接收端，收到的信号包括：1)未经任何目标反射的直达信号;2)运动/静止目标的反射信号;3)经多径反射到达的多径干扰信号;4)接收机周围环境引入的干扰。直达信号最强;多径信号和目标反射信号及环境因素均为随机信号，幅度较弱，需要从以上3种主要的干扰中获得有用回波信号，并从中提取信息，对目标的距离，速度等参数进行计算估计，从而实现探测、跟踪和定位，是无源雷达信号处理的主要任务。

　　2 直达干扰抑制

　　直达干扰的抑制可在1)空间域;2)时间域;3)频域中进行。本研究采用自适应抵消器来抑制直达干扰，为时间域抑制方法。此方法在实现上，只涉及自适应滤波器的设计，实现简单且效率很高。

　　2.1 自适应抵消器的原理

　　自适应直达波抵消系统是自适应滤波器的拓展形式。框图如图2所示。原理为：期望信号输入端为有用回波信号sj加直达干扰n0的原始输入端dj，sj与n0 不相关;滤波器的参考输入端xj为已检测到的直达信号n1，n1与n0相关、与sj不相关。自适应滤波器的传输函数根据输出ej=sj+n0-yj自动调整，以将原始输入中的噪声干扰抵消掉，误差输出即目标回波信号。