论文导读:：本文通过分析IFF系统的工作，提出了一种基于询问旁瓣抑制的压制干扰应答机技术。研究了IFF系统中采用旁瓣抑制抗干扰技术后，干扰机采用阻塞式致盲压制干扰和伪询问/伪应答信号干扰下对IFF抗干扰系统的影响。仿真结果说明了IFF系统采取旁瓣抑制，提高了IFF系统的抗干扰性能以及通信识别的正确率，从而有利于实际工程中有关参数的选择。
论文关键词：IFF系统，旁瓣抑制，抗干扰，仿真
0 引言
信息战是21世纪的主要作战样式。在未来高科技局部战争中，围绕复杂战场的实时监视、侦察、识别、跟踪、干扰和一体化指挥作战而展开的争夺战场信息优势的信息战、大纵深范围内的远程精确打击和全方位防御的导弹攻防战、以及不对称攻击等新概念将会主宰战场变更的方向。
雷达敌我识别器是对雷达所探测、发现的目标进行敌我属性识别，形成完整战场态势的主要实战装备[1]。在雷达跟踪目标的过程当中，自卫式干扰的干扰信
号是从地面雷达的主瓣进入；而掩护式干扰的干扰信号则是从地面雷达的旁瓣进入。在掩护式干扰方式下，从旁瓣进入的干扰信号和从主瓣进入的干扰信号混杂在一起进入接收机，而且从旁瓣进入的干扰信号通常比从主瓣进入的干扰信号的强度要高很多，从而使雷达失去对目标的探测能力。因此，为了使雷达能正常工作，对从旁瓣进入的干扰信号进行有效的抑制就显得非常的重要。本文的目的仿真，是寻求一种行之有效的方法，以克服在抗旁瓣干扰中存在的很多潜在问题，使防空雷达即使在复杂的旁瓣干扰环境下，也能实现对目标的有效探测。
1 IFF系统中旁瓣抑制技术应用原理
敌我识别（Identification Friend orFoe，IFF）系统，是采用二次雷达(SSR)工作原理，利用密码问答实现敌我属性、类型等识别的一种手段小论文。敌我识别系统通常是由询问机和应答机两部分组成。其中，询问机是由固态发射机、编码调制器、接收机、本振、收/发公用天线等组成；应答机是由固态发射机、视频处理器、解码/编码器、调制器、收/发公用天线等组成[3]。如图1所示。
图1 询问机和应答机原理图
一般询问机和应答机可分开或组合在一起设置，IFF系统可通过询问机和应答机相对应的关系，获得敌我识别信息，这些信息可在雷达显示器的目标上附加标志表示。由于敌我识别系统中的询问机属于二次雷达的工作方式，他的作用距离与发射功率成二次方根关系，不像一次雷达那样是成四次方根关系[2]。因此，询问机旁瓣引起应答机应答的可能性比一次雷达大得多。尤其是当目标与询问机靠得比较近时 ,询问机的各旁瓣都可能会引起应答 ,显示器上目标的识别标志将变成多个，于是，就会产生所谓的“绕环”效应 ,从而造成方位精度及分辨力降低，增加了干扰。这种由于响应旁瓣而引起的应答或识别称为旁瓣干扰，针对这种情况，IFF系统采用了旁瓣抑制技术。
2 IFF系统中旁瓣抑制抗干扰方法
对于敌我识别系统而言仿真，询问天线设计还要求具有极强的指向性。因为天线辐射出的能量主要集中在一个方向上，所以这个方向所形成的天线波束即为天线的主波束。天线辐射出的能量通常是沿着天线的对称轴，大部分信号功率沿此方向发射出去或大部分有用信号由此方向接收进来。这里要求主波束越窄越好。但是，除主波束外，天线在其他方向上也有较低的能量辐射，于是我们把在这些方向上所形成的天线波束称为天线的旁瓣，如图2所示的为归一化的辛格型天线方向图。
图2 天线波束示意图
对于询问机的发射天线，天线的旁瓣不但分散了功率，而且还使得不必被询问的应答机也收到了询问，从而造成了多点应答干扰。另一方面，对于询问机的接收天线来讲，当主波束切割目标收到应答信号时，询问机译出应答码，并送到雷达终端，也就是在雷达显示器上形成一个标志。
当询问机天线随雷达天线不断旋转，并在主波束指向另一个方向时，如果此时旁瓣指向该目标，即使旁瓣增益比主瓣低得多，只要旁瓣上的能量能够使应答机解出询问码仿真，也容易造成旁瓣干扰[4]。因此，我们将根据技术协议要求，对IFF采取多对单研究，并使用旁瓣抑制技术来分析IFF系统的抗干扰性能小论文。
2.1发射旁瓣抑制的方法介绍
针对以上的情况，下面我们来介绍发射旁瓣抑制的方法。发射旁瓣抑制就是将询问机的天线方向图设计成三个独特的波束形状，即和波束、差波束与抑制波束。和波束、差波束与抑制波束的波形如图3、图4、图5所示。
 
图3 和波束波形图4 差波束波形
 
图5 抑制波束波形图6发射旁瓣抑制波形
具体的方法是：当询问机通过和波束（图3）发射询问信号P1、P3（图6）时，可同时通过另一天线发射抑制波束（图5），其抑制脉冲信号为P2。由于P2比P1延迟2 ，而且抑制信号与询问信号间有着严格的时间关系，可使应答机接收信号后能将其准确地区分开来。加之，抑制波束在和波束的主波束以外，比旁瓣高，因此在应答机收到的信号中，如果抑制脉冲信号高于询问信号一定幅度，那么此时应答机一定处于询问天线的旁瓣中，于是应答机应不作应答，从而达到消除旁瓣干扰的目的[5]。
2.2 接收旁瓣抑制方法的介绍
在敌我识别系统中，接收旁瓣抑制仍是采用和、差接收天线，为了使其差波束方向图在和波束主瓣外能覆盖旁瓣仿真，我们可以通过比较询问机和、差波束接收到的信号幅度来进行旁瓣抑制。如果差波束接收到的信号比和波束接收到的信号强，那么应答目标应处于和波束旁瓣内，询问机就不会给予处理，那也就可以消除干扰 [6]。其设计流程如图7所示。
图7 接收旁瓣抑制设计流程
3仿真过程及结果分析
干扰信号、噪声信号和回波信号要经过天线方向图的调制进入接收机。假设干扰源不动，天线转动到不同的角度，信号被放大的幅度不同，而且主天线的主瓣能够接收干扰信号、噪声信号和回波信号。这里，旁瓣抑制天线方向图采用单脉冲天线方向图，如图8所示。
图8 单脉冲天线方向图
① 对采用旁瓣抑制抗干扰措施的询问接收机对抗阻塞式致盲干扰效果
旁瓣抑制措施主要是对异步窜扰和非异步干扰进行抑制，避免接收机接收旁瓣信号的一种措施。阻塞式致盲干扰的多对单本质上是多个干扰信号的叠加，即多部干扰机会增大干扰信号的功率，而对信号形式没有影响，采用旁瓣抑制之后，只是阻止了来自旁瓣的干扰信号进入，而来自旁瓣的干扰信号功率一般比来自主瓣的干扰信号功率小的多，故这里不做专门仿真。
② 对采用旁瓣抑制抗干扰措施的询问接收机对抗伪应答脉冲压制干扰效果
在无旁瓣抑制措施时，伪应答脉冲可混入主瓣的应答信号之中，造成解码错误。如图9所示。
 
图9 模式3/A无旁瓣抑制时询问机 图10 模式S无旁瓣抑制时询问机
接收的应答信号波形接收的应答信号波形
由图9、10可清楚看到，旁瓣伪应答脉冲进入接收机仿真，这势必会对应答信号的解码造成影响小论文。当进行旁瓣抑制之后，由旁瓣进入的伪应答信号被接收机过滤掉，阻止其进入信号处理程序，这样只有主瓣信号才能进入信号处理程序，降低了旁瓣的干扰。如图11、12所示。
 
图11 旁瓣抑制后询问图12 旁瓣抑制后询问机
接收信号波形（3/A模式）接收信号波形（S模式）
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