（中国电子科技集团公司第三十八研究所 安徽 合肥230088）
【摘要】当今战场电磁环境复杂，雷达的战场生存环境十分恶劣，在各种电子干扰环境中，副瓣匿影是一种相对代价较低，对付低占空度副瓣干扰比较有效技术措施。本文介绍了副瓣匿影工作原理及及其技术实现的思路和方法，希望对雷达设计人员有所帮助。
【关键词】副瓣匿影 通道闭锁 杂波图
一．引言
雷达无论是接收还是发射都需要天线的低副瓣特性以减少干扰的进入，但低副瓣会使主瓣宽度增加，为了在保证低副瓣的情况下主瓣尽量窄，就需要更大的天线，使制造成本加大。在许多情况下，采用代价较低的抑制技术对付特殊的干扰是值得的。副瓣匿影正是这样一种技术，其目的是阻止强目标和干扰脉冲通过主天线副瓣进入雷达接收机，它能在不影响雷达天线主波束探测性能的前提下，消除从副瓣进入的干扰，尤其是点状干扰(如干扰支援飞机)。
二．工作原理
副瓣匿影的原理框图如图1所示。其工作原理是：主通道处理主天线(雷达天线)接收的回波信号。辅助通道处理辅助天线(匿影天线)接收的回波信号，辅助天线的主瓣宽度足以覆盖雷达主天线副瓣照射的整个区域，增益比主天线副瓣的电平稍微高一点。主通道输出的每一距离单元的过门限幅度信号与辅助通道输出的过门限幅度信号通过比较器进行幅度比较，根据比较结果来决定是否关闭主通道的输出信号。处于主瓣中的目标在主通道中会产生一个较大信号|um|，在辅助通道中产生一个小信号|ua|，当|um|≥|ua|时，匿影判决电路和通道闭锁电路会允许这个信号通过；存在于副瓣中的目标或干扰在主通道中产生一个小信号，但在辅助通道中产生一个大信号，即|um|＜|ua|，于是匿影判决电路将输出匿影控制信号，使通道闭锁电路关闭主通道的输出信号，从而抑制干扰，实现了副瓣匿影。
图2 常见的主通道和匿影通道处理流程
脉压前进行副瓣匿影处理主要用于应对冲击性干扰时效果较好，但由于雷达脉冲宽度通常在几十微秒到几百微秒，在脉压前进行匿影处理，如果副瓣匿影起作用，雷达主通道会消隐几千米到几十千米的距离，损失较大；在脉压后、检测（MTI/PD）前进行副瓣匿影处理，会节省匿影通道滤波器设计，但是强杂波会导致雷达采取过多的匿影处理，从而影响杂波区的目标检测。
CFAR/杂波图检测后进行副瓣匿影最大弊端在于CFAR/杂波图启用后，干扰点迹会自动抬高雷达检测门限，过门限点迹虽然较少，处理量较小，但是目标检测损失非常大；另外，这种处理方式通常要求主、辅通道都要进行同样的检测处理，在噪声恒虚警处理时，由于主辅通道噪声基底差异较大，因此其切割门限并不相同，因此，还需要进行相应的归一化处理，处理过程较为繁琐，且难达到理想的结果。
检测后、CFAR/杂波图前进行副瓣匿影处理是较为理想的匿影处理方式，其一，不用考虑CFAR/杂波图处理带来的目标检测损失；其二，虽然处理量相对较大，但以当前的硬件水平完全可满足其处理需求。匿影处理后将不立即对相应的距离单元进行关闭处理，而是设置匿影标识，标识匿影标记的距离单元不参与CFAR/杂波图处理。
以下是一种基于检测后、CFAR/杂波图前进行副瓣匿影处理的信号处理流程：
图3 副瓣匿影功能流程框图
该信号处理流程有以下特点：一是增加了匿影通道的饱和判别，在匿影通道饱和的情况下只要副瓣匿影功能启用就进行主通道抑制，即认为是强干扰；二是信号处理CFAR检测门限参与副瓣匿影处理，信号处理通过CFAR功能，自动调整匿影通道的检测门限，只有过检测门限的匿影通道数据才会参与后续处理；三是匿影门限动态调整，数据处理对点迹点数进行统计，建立阵地地形条件，把探测区域划分为多个区域（类似杂波轮廓图），通过区域内点迹数的统计来调整相应区域内匿影门限，即让数据处理实时调整匿影门限，提高副瓣匿影的性能；四是匿影的主通道抑制操作在数据处理分系统完成，更多的保留了回波的有用信息。点迹处理将匿影通道和主通道的处理后数据打包送给数据处理分系统，由数据处理按照相应的处理准则来进行抑制操作。
该流程不但解决了匿影门限需要人工设置的问题，而且对雷达实时状态和环境能够自适应，匿影效果比较理想，并且匿影抑制在检测后实施，提高了小目标的检测概率。
四. 结束语
本文介绍了副瓣匿影技术并比较了几种实现方式之间的优劣，并根据本人多年的工程经验提出了其技术实现的信号处理流程，雷达设计人员在雷达副瓣匿影功能实现过程中可以参考文中介绍的思路和方法。
参考文献
[1] 丁鹭飞 耿富录 雷达原理（第三版）.西安：西安电子科技大学出版社,2003.
[2] 马晓岩 向家彬 雷达信号处理（第一版）.长沙：湖南科学技术出版社,1999.
[3] XXX雷达培训资料(内部资料).
论文作者:周巍
论文发表刊物:《科技新时代》2018年5期
论文发表时间:2018/7/19
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