基于DQN的探测干扰一体化波形优化设计_陈涛.pdf

1、第 卷第期 年月系统工程与电子技术 文章编号：（）网址：收稿日期：；修回日期：；网络优先出版日期：。网络优先出版地址：基金项目：上海航天科技创新基金（）；国防科技基础加强计划（）资助课题通讯作者引用格式：陈涛，张颖，胡学晶，等基于 的探测干扰一体化波形优化设计系统工程与电子技术，（）：，（）：基于 的探测干扰一体化波形优化设计陈涛，张颖，胡学晶，肖易寒，（哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江 哈尔滨 ；哈尔滨工程大学先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室，黑龙江 哈尔滨 ）摘要：由于侦察干扰机设备具有发射功能，为使发射的干扰信号还具有探测的效果，考虑将探测信号隐藏在干扰信号中，提出

2、一种基于非均匀间歇采样重复转发的探测干扰一体化信号波形。首先，建立一体化信号模型，并利用非均匀间歇采样重复转发技术实现幅度编码调制；然后，在优化过程中，从模糊函数以及雷达检测环节分析一体化信号的特征，根据距离、速度分辨率以及脉压后幅度的均值与标准差之比，构造相应的目标函数；最后，利用深度 学习算法求解目标函数，获取最优的幅度编码方式。仿真结果表明，当编码状态量小时，深度 网络（，）算法与强化学习算法收敛效果一致。与遗传算法相比，算法最优解的质量提高了 ；当编码状态量增大时，相对于遗传算法和强化学习算法，算法的收敛值更优，最优解更稳定。关键词：探测干扰一体化信号；非均匀间歇采样重复转发；模糊函数

3、；脉冲幅度编码；深度 学习中图分类号：文献标志码：，（.，；.，）：，（），：；第期陈涛等：基于 的探测干扰一体化波形优化设计 引言随着现代军事电子干扰、电子侦察技术的不断发展，雷达面临的电磁环境日益复杂，有效攻击对方电子系统和有效保护己方电子系统以阻止和破坏对方电子设备对电磁的利用都尤为重要，因此作战平台需要配备雷达、干扰机等，而功能单一且相互独立的作战设备占用大量资源且相互之间有较强电磁干扰，严重影响作战能力。未来系统化战争武器装备趋向于向一机多能的方向发展。近年来，有一些学 者 研 究 了 雷 达 干 扰 一 体 化 共 享 信 号 的 方 法。文献 提出了一种基于双载频伪随机二相编码信

4、号的干扰探测一体化信号波形。文献 提出了一种伪码噪声调频与线性调频复合调制的探测干扰共享波形。文献 应用遗传算法设计了一种基于正交频分复用的雷达通信一体化共享信号波形优化方法。文献 根据干扰带宽设计了探测干扰一体化信号波形。文献 研究了具有低截获概率的雷达干扰波形设计。同时，随着认知雷达的发展，一些基于智能算法的雷达干扰波形设计也得到了广泛关注。文献 通过模仿蝙蝠的认知学习过程，将信息反馈给发射机，实现自适应探测和处理。文献 提出了基于学习的智能雷达对抗方法。文献 提出了基于强化学习的认知干扰波形设计，有效地对雷达检测环节进行了干扰。文献 提出了基于深度网络（，）的干扰决策方法。上述论文更多是

5、从雷达角度出发设计具有噪声压制特性的探测干扰一体化信号。受此启发，本文考虑从干扰的角度出发设计一体化信号，使发射的干扰信号还具有探测功能。首先介绍了一体化信号的工作场景，在此基础上对一体化信号进行了建模。同时，从模糊函数以及恒虚警概率（，）检测技术的角度设计了探测干扰一体化性能评价函数。其中，作为一种智能算法，针对数据量大的状态空间具有良好的决策能力，尤其是在实际环境中，雷达信号形式不固定使得传统干扰库方法无法满足实际需求 。因此，采用 算法进行求解，获取最优一体化波形，最后通过对比仿真验证了该方法的有效性。一体化信号模型建立 场景描述干扰信号可以分为压制干扰信号和欺骗干扰信号，欺骗干扰信号主

6、要是在对方雷达信号的基础上设计干扰信号。而本文设计的探测干扰一体化信号是欺骗干扰信号，即将探测信号隐藏在干扰信号中，一体化信号的工作场景如图所示。图中，假设对方雷达发射雷达信号（），己方在检测到对方雷达信号后，将（）信号与调制信号（）进行相干调制，得到干扰信号（），对方将接收到的干扰信号误认为自己发射的雷达信号，然后经过一个系统函数为（）的匹配滤波器进行滤波处理，得到信号（），同时干扰信号（）又可作为己方的探测信号，对其他目标进行探测。图一体化信号工作场景 均匀间歇采样转发干扰信号为了解决距离与距离分辨率相矛盾的问题，现代雷达普遍采用脉冲压缩雷达，而线性调频（，）信号 是脉冲压缩雷达常用的一种调制信号，因此假设针对 信号设计干扰信号。考虑到侦察干扰机不能同时收发，而数字射频存储（，）是一种应用高速数字采样与存储技术来实现对微波信号存储与转发功能的技术，因此大多数干扰机采用间歇采样转发干扰技术 。该技术可将接收到的大时宽脉冲压缩信号分成若干个短脉冲进行发射，其原理如图所示。图间歇采样重复转发干扰原理图 图中，为截获到的雷达信号，为间歇采样周期，为采样时间，为转发时间。当（即转发时间倍数）