信号处理

作者：任宁轩, 陈展野, 万俊, 崔海涵, 徐伟

关键词：箔条干扰, 回波仿真, 现场可编程门阵列

随着现代雷达系统的飞速发展，无源干扰技术始终是一项核心挑战，是制约其性能并亟待突破的关键问题。箔条作为一种成本低廉、干扰效果显著的无源干扰手段，其核心机理在于模拟真实目标的雷达回波特性，实现对雷达信号处理系统的欺骗或压制。然而，受限于外场试验条件难以获取充分数据，研究中常采用仿真方法模拟箔条回波。现有软件仿真方法虽能实现较高精度，但面临计算量巨大、耗时长及硬件资源需求高等问题；传统硬件仿真方法多基于分布特性进行拟合，难以对箔条运动特性进行精细化建模。针对上述问题，本文提出一种基于运动模型的雷达箔条干扰回波现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array， FPGA）实时生成方案，能够充分发挥FPGA在流水线运算与可重构架构方面的优势，将复杂运动模型算法映射至高效的硬件逻辑结构中。首先，提出一种融合动力学建模与电磁散射理论的混合建模方法，通过逐脉冲计算每根箔条的雷达散射截面（Radar Cross-Section， RCS），替代传统基于平均RCS的近似处理，从而显著提升了仿真精度；其次，在FPGA硬件实现中，设计了一种基于脉冲维状态迭代的并行处理结构，将箔条位置、速度等状态的时域演化映射为可流水执行的硬件数据流，以较低控制复杂度实现海量箔条在多脉冲间状态的同步并行更新；最后，针对长序列卷积运算，提出一种频域分段卷积方法，有效缓解传统方法对DSP资源的过度占用，并能够根据信号长度灵活平衡资源消耗、时延与系统复杂度间的关系。为验证所提方法的正确性与有效性，本文将FPGA与MATLAB的仿真结果与实测雷达箔条干扰回波分布并进行柯尔莫哥洛夫—斯米尔诺夫（Kolmogorov-Smirnov， KS）检验进行统计分析，结果验证了所提模型的准确性以及FPGA实现方法的有效性。

来源： 2026年第4期

《信号处理》期刊编辑部

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