0 引　言

同频干扰是多部同型号雷达，在同时工作时发生相互干扰，这种现象在舰载雷达中表现尤为明显。通常同频干扰雷达信号的载波频率相同，脉冲重复频率不同，这使得同频干扰很难被抑制掉。随着雷达对抗技术的发展，同频干扰逐步成为对雷达实施有意干扰的一种有效手段，舰载雷达在执行探测任务时，可能会受到敌方施加的同频干扰。由于当前雷达对抗设备都配备了侦察前端，能够对雷达脉冲参数进行测量，常规的非相干处理、天线低副瓣等技术措施并不能有效地拟制同频干扰，尤其是同频同步干扰^[1-2]。目前，新体制雷达可以根据环境变化自适应地调整发射波形，即波形捷变技术，该技术是雷达有效提高抗干扰能力的有效手段^[3-4]。本文提出一种通过雷达脉宽捷变对抗同频干扰的方法，雷达通过按一定的规律改变发射信号的脉冲宽度，在接收信号时通过脉宽鉴别器提取回波信号和干扰信号的脉宽信息，将脉宽信息不匹配的同频干扰进行消除，可以大幅度改善信干比，提高检测能力。

1 抗同频干扰技术研究 1.1 同频干扰基本概念

同频干扰是指同型号雷达信号或敌方的与雷达信号频率相近干扰信号进入雷达接收机，对雷达探测能力造成影响的干扰。最早同频干扰多是发生在同频率、同类型的多部雷达之间，伴随着雷达对抗技术的发展，同频干扰逐渐成为有源干扰中常用的方式。同频干扰会在雷达显示器形成大面积的回波显示，使得接收机饱和，严重影响雷达的探测性能，另外同频干扰的功率通常较高，可能会使前端硬件或接收机等模块损坏^[5-7]。

根据脉冲重复周期的不同，同频干扰可分为同频同步干扰和同频异步干扰2种。当干扰源与雷达信号的脉冲重复周期相同或成倍数关系时，则称为同频同步干扰；相反，不成倍数关系或两者成工作参差关系时，则称为同频异步干扰。如图1（a）所示，同步干扰常表现为由同心圆构成的环状干扰，脉冲重复周期倍数相差越多，同心圆个数就越多，当脉冲重复周期存在微小差异时，环状干扰的同心圆会逐渐向外(内)缓慢移动。如图1（b）所示，同频异步常表现为由内向外扩散的桨叶状虚线，不一样的干扰信号脉宽和频率，造成的干扰界面的点划线长度也不一样。同频异步干扰相对于同频同步干扰较为常见，在进行抗同频干扰处理时，通常先将同步干扰转变为异步干扰，再进行后续抗干扰处理^[8-10]。

1.2 常规抗同频干扰技术

目前，在进行同频同步干扰处理时，不能直接对同频同步干扰进行处理，通常是先将其转换为同频异步干扰，再对同频异步干扰采取相应的抗干扰措施，主要采用的方式有：雷达工作频率错开，波形捷变，低副瓣技术，旁瓣对消、信号识别和数据处理等，其中利用信号处理的方法由于工程实现较容易，是目前采用较为广泛的方法^[6-11]。

抗异步干扰是利用干扰信号与雷达信号的脉冲重复周期来实现的，相邻周期目标回波信号会出现在相同的距离单元上，因此相邻周期目标回波信号能量差几乎为0。当多部雷达信号重复周期不一致时，相邻周期干扰信号则会出现在不同的距离单元上，其能量差远大于相邻周期的目标回波信号。因此可以通过设定的判定门限，将回波信号与干扰信号区分开来。当判定为异步干扰时，则进行干扰抑制，同时将本周期的回波信号值存储起来，用于下一个周期的比较。

上述过程实现方法可分为模拟式和数字式2种。模拟式跨周期重合积累抗异步干扰用跨周期重合电路，使目标回波信号积累，以获得最大的输出幅度。而异步脉冲干扰由于周期的差异不能同步积累，结果输出幅度较小。通过门限选通电路，将异步脉冲干扰抑制掉后，再提取出目标回波信号。为了不使强干扰脉冲通过门限选通电路，在处理之前先需要进行限幅处理。模拟式处理的关键模块跨周期模拟延迟线，延迟时间等于发射脉冲重复周期，时间较长，延时精度高，稳定性好，这给模拟延迟线的实现带来了很大困难。因此，模拟延迟线当前已很少采用，大多使用数字式延时方法。

图2为数字式抗异步脉冲干扰原理方框图，它是基于一种二进制检测器，通过第一门限比较器将输入信号与门限电压相比较，若输入信号超过门限，则输出为“1”，否则，输出为“0”。然后，经过数字积累器（加法器）、第二门比较器和D/A模数变换器，再把它还原为模拟信号。

对于目标回波信号来讲，因为它的重复周期已知，可以通过移位寄存器进行同周期精确延时，从而可以使回波脉冲信号积累相加；而对异步脉冲干扰来说，则不能完全进行积累相加。显然，回波信号的相加积累输出幅度较高，可以通过第二门限比较器输出，而异步脉冲干扰则会被抑制掉。

2 脉宽捷变抗同频干扰技术

通过跨周期信号积累可以拟制同频异步干扰，但是无法对抗掉同频同步干扰。目前，雷达对抗设备一般配置侦察分机，能够测出雷达的脉冲重复周期，并调整干扰脉冲周期使其变化为同频同步干扰。为了能够对抗同频同步干扰，削弱敌方对抗设备的侦察能力，提出一种脉冲宽度捷变的方法对抗同频干扰。

2.1 脉宽捷变抗同频干扰原理

脉冲捷变抗同频干扰机理为：利用干扰信号和目标回波脉冲宽度的不同，筛选出有用的目标回波信号，拟制掉干扰信号，如图3所示。

2.2 脉宽鉴别器设计

脉宽鉴别器是一种脉冲宽度读出装置，是脉宽捷变抗干扰接收机电路的核心组成。如图4所示，接收机输出的信号经过限幅放大后，噪声已经滤除，并使输出幅度一致，再经采样后送至计数器。在超过设定的门限值之后计数器开始计数，如果计数器通过计数得到了脉宽时间对应的点数，就将这一部分用来输出，否则不输出。数字计数器测量脉冲精度非常高，能够有效测量出干扰脉宽与回波脉宽的区别。最后，将这一部分与已知脉冲宽度相同的信号当做回波信号送至显示器，这样干扰就被抑制了。

3 仿真分析

试验1：设回波脉冲脉宽τ=4.3 μs、雷达脉冲重复周期PRT=300.24 μs，以已经幅度检波后的干扰和目标信号来模拟抗干扰过程，干扰脉冲重复频率PRT设为22 μs，脉宽设为2.2 μs，使同频异步干扰信号幅度小于回波信号，干扰信号幅度设为0.2，目标回波幅度为0.5。设在距离45 km和60 km处各有1个目标。观察4个脉冲重复周期PRT内的干扰信号与回波信号情况。如图5（a）所示，未进行脉冲鉴别抗干扰前，雷达接收信号中目标信号跟干扰脉冲混合在一起，干扰脉冲数量上明显多于目标回波脉冲，第1个PRT周期内的第1个信号干扰信号和回波信号叠加在一起，幅度明显增大。进行脉冲鉴别抗干扰处理后，雷达接收信中回波信号与干扰信号情况如图5（b）所示，可以看出干扰的视频信号被成功消除。第1个PRT周期内第1个回波信号干扰和目标融合在了一起，并没有被处理掉，由于这里的方法是检测脉宽，幅度不影响检测效果，所以这个时候已经不影响对目标的正常探测，说明这种方法切实有效。

试验2：使同频异步干扰信号幅度大于回波信号，干扰信号幅度增加为0.8，而目标回波幅度仍然为0.5，观察4个脉冲重复周期PRT内的干扰信号与回波信号情况。如图6（a）所示，未进行脉冲鉴别抗干扰前，雷达接收信号中目标信号跟干扰脉冲混合在一起，干扰脉冲幅度和数量数明显大于目标回波脉冲的幅度和数量。进行脉冲鉴别抗干扰处理后，雷达接收信中回波信号与干扰信号情况如图6（b）所示，可以看得出效果依旧，说明脉宽消除法的鉴别可以排除干扰信号幅度的影响达到想要的效果。同时由于接收机的限幅放大作用，大能量的干扰在幅度上也不会超过目标太多。

试验3：改变干扰的脉冲重复周期为30.24 μs，即雷达发射脉冲重复周期为干扰脉冲重复周期的整数倍，干扰方式转换为同频同步干扰，观察4个脉冲重复周期PRT内的干扰信号与回波信号情况，经过脉冲鉴别和消隐处理后，从图7可以看出干扰信号被滤除，这种方法对同频同步干扰有一样的效果。

4 结　语

同频干扰已成为对雷达实施干扰的一种新方式，并且同频干扰出现了一定的认知性，即干扰设备可通过侦察获取雷达的PRT等参数，通过改变干扰信号参数，有针对性的对雷达实施同频同步干扰。为了有效地对抗当前技术条件下的同频干扰，提出通过脉宽捷变消除同频干扰的方法，建立了脉宽捷变抗同频干扰的模型，设计了脉宽鉴别抗干扰算法流程，并通过仿真对该方法的抗干扰效果进行验证。仿真结果表明，该方法不但可以有效对抗不同强度的同频异步干扰，而且对抗同频同步干扰仍然有效。