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摘 要：雷达在使用的过程中，由于信号带宽比较广，在其工作频段内通常会覆盖一些其他无线电通信设施，例如移动电话、无线电视、广播等。这就会让雷达在接收信号时会存在严重的射频干扰，如何抑制接收信号中的射频干扰已经成为雷达研究中的一个重要课题。本文主要就雷达射频干扰抑制的定义、分类以及相关抑制方法进行了阐述。
关键词：雷达；射频干扰抑制；目标信号
一、雷达射频干扰抑制概述
所谓雷达射频干扰就是指雷达在接收信号的过程中，由于其信号宽带广，导致其工作频段会覆盖一些其他无线电通信设施的频段，这样就会产生射频干扰，影响雷达的正常工作。为了确保雷达能够正常工作，就要加强干扰抑制，也就是从重叠的信号中分离出有用的目标信号，获得有用信息。这已经成为现在雷达抗干扰抑制中的一个重要研究课题了。
二、雷达干扰的分类
雷达干扰的最基本原因就是干扰波的频谱和雷达频谱存在着重叠，从根本原因出发，我们可以把雷达干扰分为以下四类。
（一）根据干扰信号的原理，可以分为重叠性干扰和欺骗性干扰。重叠性干扰是指雷达接收机接收到的信号中，目标信号与干扰信号重叠在一起，接收机难以从中提取有效信息；欺骗性干扰是指雷达接收到的目标回波信号与干扰信号很相似，对雷达的辨识造成混乱，导致最终难以辨别有用信息。
（二）根据干扰的人为因素，可分为有意干扰、无意干扰、有源干扰、无源干扰。有意干扰是指人为产生的干扰；相反的，无意干扰是指自然界无意识产生的干扰。
（三）根据干扰的能量来源，可分为有源干扰和无源干扰。有源干扰是指干扰信号是由其它辐射源产生的；相反的，无源干扰是指非目标的物体对雷达照射信号的散射产生的。
（四）还可以根据雷达和干扰源的相对空间位置分为远距离干扰、自卫干扰、随队干扰、支援干扰等。
三、射频干扰抑制（RFI）方法
抑制射频干扰最基本的方法有两种：一是“计算减去”法，就是通过各种计算方法从接收结果中估算出干扰信号，然后再减去干扰信号；二是采用滤波的方法，滤除干扰信号。下面详细介绍一下这两种方法。
（一）估计减去法
估计减去法主要分为三步，第一步选择合适的干扰信号参数模型；第二步从测得的数据中估算出干扰信号的参数；第三步从接收信号中减去干扰信号。当把干扰信号建模为一组正弦波的叠加，利用极大似然估计法获得其频率、幅度和相位的最小平方估计时，这种方法很有效。对于附加高斯白噪声的单个正弦波，其参数估计很容易得到，但对于多个正弦波时，存在三维变量的非线性问题，准确的参数估计难于得到。所以极大似然估计法有个缺点，就是由于目标信号的损耗带来的估计偏差和计算的复杂性。要克服这个缺点可以选用迭代算法，其迭代初值可对回波数据做快速傅立叶变换（FFT）得到。還有一种方法，把信号、噪声和RFI建模为一AR模型过程，使用该方法得到的结果与极大似然估计法得到的结果相同。
由Miller等人提出一种射频干扰提取法，它把干扰信号分为固定频率、调频、未知频率三类，充分利用RFI环境中的先验信息，如干扰源的频率范围等，能有效去除干扰信号，可获得比其它算法更好的性能。
（二）滤波法
滤波法是先把原始信号变换到频域，从其频谱中发现干扰信号的峰值，它一般比真实信号大几个分贝，然后设计一凹扣滤波器滤去干扰信号。实际中把每一距离信号作谱分析的基本方法是作FFT，由于距离谱含有噪声，难以判断其谱峰是由RFI或地面目标引起的。所以另一种代替的方法就是对信号作时频分析，，如W-V分布，它具有时频域的高分辨率，但缺点是计算信号的W-V分布非常耗时。所以要对此方法做一些简化，充分利用短时FFT。在实际应用中，它也不是绝对可靠的，因为有时干扰信号难以探测到。另外还有一种可靠的方法是把一组相邻的距离幅度谱平均使其频谱平滑，通过平滑处理后，消除了由雷达信号引起的峰值，而保留了干扰信号产生的峰值谱。准确判断出干扰信号后，再通过滤波法滤除干扰。利用凹口滤波器法对于抑制窄带干扰非常有效，但也影响了雷达系统的性能，如减小了距离分辨率，引入时间旁瓣等。
Buchreuss等人采用凹口滤波器来滤除P波段雷达信号中的射频干扰时，结果发现，大部分干扰信号被滤除，但同时也可以看到多散射中心的时间旁瓣。为了提高滤除效果，Aben等人利用自适应FIR滤波器来抑制干扰，它是基于AR全极点干扰模型，其性能优于凹口滤波器，缺点是因其边缘效应减少了数据记录的长度和引起目标信号畸变。
四、仿真与分析
通过对一定数据的仿真实验，发现不同的干扰抑制技术有着不同的抑制能力。在信噪比一定的情况下，当干信比较小时直接变换法，得到的回波信号频率与其真实频域相差小，这是因为当干信比较小时，目标信号频谱比噪声信号频域大很多，因此能够很容易的分离出目标回波信号。当干信比达到一定程度后，噪声可以完全淹没目标回波信号，这时直接法就不能够可靠的检测出目标信号，概率曲线迅速降低。实验表明，相关运算法效果不理想，干信比达到一定大小后，该方法也不能有效的检测出回波信号。而在相同条件下，滤波法性能就好很多，完全可以满足实际需求。先通过滤波法滤掉一定干扰信号，再通过相关运算法将剩下的噪声信号抑制，从而将有用信号检测出来，也是一个不错的组合方法。
结语
综上所述，滤波法在去除射频干扰的水平上略优于计算法。相信随着无线通信技术的发展，越来越多优秀的射频干扰抑制技术会被开发出来，雷达也将会被应用到各个领域，为国家的发展，人民的便捷生活提供有力的保障。
参考文献
[1] 聂红霞.雷达抗干扰效能评估方法探讨[J].舰船电子工程，2013，04：75-77.
[2] 黄晓涛，梁甸农.UWB-SAR抑制RFI技术的参数化方法[J].系统工程与电子技术，2000，22（2）：94-97.
[3] Miller T，McCorkle J，Potter L.Near-Least-Squares Radio Frequency Interference Suppression[J].SPIE，1995，2487：72-83.
关键词：雷达；射频干扰抑制；目标信号
一、雷达射频干扰抑制概述
所谓雷达射频干扰就是指雷达在接收信号的过程中，由于其信号宽带广，导致其工作频段会覆盖一些其他无线电通信设施的频段，这样就会产生射频干扰，影响雷达的正常工作。为了确保雷达能够正常工作，就要加强干扰抑制，也就是从重叠的信号中分离出有用的目标信号，获得有用信息。这已经成为现在雷达抗干扰抑制中的一个重要研究课题了。
二、雷达干扰的分类
雷达干扰的最基本原因就是干扰波的频谱和雷达频谱存在着重叠，从根本原因出发，我们可以把雷达干扰分为以下四类。
（一）根据干扰信号的原理，可以分为重叠性干扰和欺骗性干扰。重叠性干扰是指雷达接收机接收到的信号中，目标信号与干扰信号重叠在一起，接收机难以从中提取有效信息；欺骗性干扰是指雷达接收到的目标回波信号与干扰信号很相似，对雷达的辨识造成混乱，导致最终难以辨别有用信息。
（二）根据干扰的人为因素，可分为有意干扰、无意干扰、有源干扰、无源干扰。有意干扰是指人为产生的干扰；相反的，无意干扰是指自然界无意识产生的干扰。
（三）根据干扰的能量来源，可分为有源干扰和无源干扰。有源干扰是指干扰信号是由其它辐射源产生的；相反的，无源干扰是指非目标的物体对雷达照射信号的散射产生的。
（四）还可以根据雷达和干扰源的相对空间位置分为远距离干扰、自卫干扰、随队干扰、支援干扰等。
三、射频干扰抑制（RFI）方法
抑制射频干扰最基本的方法有两种：一是“计算减去”法，就是通过各种计算方法从接收结果中估算出干扰信号，然后再减去干扰信号；二是采用滤波的方法，滤除干扰信号。下面详细介绍一下这两种方法。
（一）估计减去法
估计减去法主要分为三步，第一步选择合适的干扰信号参数模型；第二步从测得的数据中估算出干扰信号的参数；第三步从接收信号中减去干扰信号。当把干扰信号建模为一组正弦波的叠加，利用极大似然估计法获得其频率、幅度和相位的最小平方估计时，这种方法很有效。对于附加高斯白噪声的单个正弦波，其参数估计很容易得到，但对于多个正弦波时，存在三维变量的非线性问题，准确的参数估计难于得到。所以极大似然估计法有个缺点，就是由于目标信号的损耗带来的估计偏差和计算的复杂性。要克服这个缺点可以选用迭代算法，其迭代初值可对回波数据做快速傅立叶变换（FFT）得到。還有一种方法，把信号、噪声和RFI建模为一AR模型过程，使用该方法得到的结果与极大似然估计法得到的结果相同。
由Miller等人提出一种射频干扰提取法，它把干扰信号分为固定频率、调频、未知频率三类，充分利用RFI环境中的先验信息，如干扰源的频率范围等，能有效去除干扰信号，可获得比其它算法更好的性能。
（二）滤波法
滤波法是先把原始信号变换到频域，从其频谱中发现干扰信号的峰值，它一般比真实信号大几个分贝，然后设计一凹扣滤波器滤去干扰信号。实际中把每一距离信号作谱分析的基本方法是作FFT，由于距离谱含有噪声，难以判断其谱峰是由RFI或地面目标引起的。所以另一种代替的方法就是对信号作时频分析，，如W-V分布，它具有时频域的高分辨率，但缺点是计算信号的W-V分布非常耗时。所以要对此方法做一些简化，充分利用短时FFT。在实际应用中，它也不是绝对可靠的，因为有时干扰信号难以探测到。另外还有一种可靠的方法是把一组相邻的距离幅度谱平均使其频谱平滑，通过平滑处理后，消除了由雷达信号引起的峰值，而保留了干扰信号产生的峰值谱。准确判断出干扰信号后，再通过滤波法滤除干扰。利用凹口滤波器法对于抑制窄带干扰非常有效，但也影响了雷达系统的性能，如减小了距离分辨率，引入时间旁瓣等。
Buchreuss等人采用凹口滤波器来滤除P波段雷达信号中的射频干扰时，结果发现，大部分干扰信号被滤除，但同时也可以看到多散射中心的时间旁瓣。为了提高滤除效果，Aben等人利用自适应FIR滤波器来抑制干扰，它是基于AR全极点干扰模型，其性能优于凹口滤波器，缺点是因其边缘效应减少了数据记录的长度和引起目标信号畸变。
四、仿真与分析
通过对一定数据的仿真实验，发现不同的干扰抑制技术有着不同的抑制能力。在信噪比一定的情况下，当干信比较小时直接变换法，得到的回波信号频率与其真实频域相差小，这是因为当干信比较小时，目标信号频谱比噪声信号频域大很多，因此能够很容易的分离出目标回波信号。当干信比达到一定程度后，噪声可以完全淹没目标回波信号，这时直接法就不能够可靠的检测出目标信号，概率曲线迅速降低。实验表明，相关运算法效果不理想，干信比达到一定大小后，该方法也不能有效的检测出回波信号。而在相同条件下，滤波法性能就好很多，完全可以满足实际需求。先通过滤波法滤掉一定干扰信号，再通过相关运算法将剩下的噪声信号抑制，从而将有用信号检测出来，也是一个不错的组合方法。
结语
综上所述，滤波法在去除射频干扰的水平上略优于计算法。相信随着无线通信技术的发展，越来越多优秀的射频干扰抑制技术会被开发出来，雷达也将会被应用到各个领域，为国家的发展，人民的便捷生活提供有力的保障。
参考文献
[1] 聂红霞.雷达抗干扰效能评估方法探讨[J].舰船电子工程，2013，04：75-77.
[2] 黄晓涛，梁甸农.UWB-SAR抑制RFI技术的参数化方法[J].系统工程与电子技术，2000，22（2）：94-97.
[3] Miller T，McCorkle J，Potter L.Near-Least-Squares Radio Frequency Interference Suppression[J].SPIE，1995，2487：72-83.