基于联合收发设计的MIMO雷达主瓣多假目标欺骗干扰抑制方法研究

为解决MIMO雷达系统中主瓣多假目标欺骗干扰难以抑制的问题，研究人员提出了一种联合收发设计的创新方法。该方法在发射端采用阵元-脉冲编码(EPC)技术增强目标与干扰的可分离性，在接收端结合改进的盲源提取(BSE)算法实现干扰抑制。研究结果表明，该方法显著提升了传统盲源分离(BSS)技术在自防卫干扰场景下的性能，为雷达抗干扰领域提供了新思路。

　　

随着电子对抗技术的快速发展，雷达系统面临的主瓣欺骗干扰威胁日益严峻。特别是基于数字射频存储器(DRFM)技术产生的多假目标干扰，能够精确复制雷达信号特征，在目标方位形成密集假目标群。传统抗干扰方法主要依赖接收端盲源分离(BSS)技术或发射端波形设计，但存在明显局限：BSS方法对自防卫干扰（干扰与目标同方位）失效，而波形设计方法需要精确的干扰先验知识。这种"单腿走路"的模式严重制约了抗干扰效能。

哈尔滨工业大学的研究团队在《Digital Signal Processing》发表的研究中，创造性地将发射端波形设计与接收端信号处理相结合。该方法在发射端采用阵元-脉冲编码(EPC)技术，通过MIMO雷达各阵元发射脉冲的相位编码，构建目标与干扰的可分离域；在接收端改进盲源提取(BSE)算法，采用动态优劣子群粒子群优化(DSIS-PSO)算法求解最优提取向量。关键技术包括：EPC混合矩阵设计确保矩阵满秩、基于峭度准则的BSE优化模型构建、DSIS-PSO算法实现高效全局优化。

【BSS信号模型】部分揭示了传统方法的根本缺陷：当干扰与目标方位相同时，混合矩阵秩亏导致BSS失效。理论分析表明，仅依赖空域差异无法解决自防卫干扰问题。

【EPC波形设计】部分详细阐述了发射端创新：通过设计N_t×N_p维的编码矩阵（N_t为阵元数，N_p为脉冲数），使解码后的混合矩阵满足rank[·]≥2条件。数学推导证明，EPC技术可在慢时间域引入人工差异，即使干扰与目标空域重合仍保持矩阵可逆性。

【BSE技术】部分提出改进方案：将干扰抑制转化为带约束的优化问题max J(w)=|kurt(y)|，其中y=w^Tx为提取信号。DSIS-PSO算法通过动态划分优劣子群、自适应惯性权重调整等机制，较传统PSO收敛速度提升40%。

【数值结果】显示：在-10dB干噪比条件下，新方法输出信干比达15.6dB，较FastICA算法提升12dB；对5个假目标的抑制效果表明，该方法在假目标数量≤N_t-1时均保持稳定性能。

研究结论指出，这种联合设计策略突破了传统方法的三大局限：首次实现无方位差异条件下的自防卫干扰抑制；通过EPC技术将BSS适用场景扩展至全维度；BSE技术避免传统BSS的排序模糊性问题。该研究为复杂电磁环境下雷达抗干扰提供了普适性框架，其DSIS-PSO优化器也可迁移至其他盲信号处理领域。值得注意的是，方法性能随阵元数增加而提升，这为MIMO雷达系统设计提供了新的维度权衡依据。