分布式压制干扰系统资源调度算法研究

论文摘要

分布式电子对抗技术作为一种重要的电子对抗手段，因其能够对各种新体制雷达实施有效干扰，已经越来越被相关领域研究人员所重视。作为分布式电子对抗技术的一个具体应用，分布式压制干扰系统通过将多个小型无线节点布撒在雷达周边，形成一个干扰扇区对雷达实施功率压制。干扰系统执行压制干扰时会消耗大量能量，由于初始能量有限，如何合理地调度不同节点的工作模式并控制其能耗对于延长系统寿命以及提高干扰效果就显得极为重要。已有的各种干扰资源调度算法主要针对大功率的单点干扰设备，未考虑分布式压制干扰系统的组成特点以及应用环境，因而并不适用于分布式压制干扰系统。针对上述问题，本文为分布式压制干扰系统建立了干扰功率调度模型，并在不同情况下对相应的干扰资源调度算法进行了研究。首先，本文构建了分布式压制干扰资源调度模型。该模型以干扰方程为基础，考虑了分布式压制干扰系统的应用场景、系统组成以及雷达波束的工作方式，具有形式简洁，物理概念清晰等特点，是相关干扰功率调度算法的基础。其次，本文引入了一类极小极大算法对干扰资源调度问题进行求解。该算法充分考虑了延长系统寿命和提高干扰效果这两种不同的优化目标，算法的约束条件也充分结合了系统应用中的实际情况，可以平衡节点间的能量消耗以及系统对雷达各个波位指向的干扰效果，因而适合分布式压制干扰系统使用。为了使极小极大算法更具实用性，本文还针对节点初始能量不同、系统规模扩大等实际应用中可能遇到的问题，给出了相应的处理方法。更进一步，本文将干扰资源调度问题扩展到不确定参数信息的情况。对雷达成功实施干扰的先决条件是对雷达干扰方程中各个参数信息的准确获取，而在实际中，准确获取参数信息是困难的。因此，本文从概率的角度对干扰资源调度问题的模型进行了重构，分别考虑了当参数不确定性服从正态分布、均匀分布以及参数取值有界的典型情况，给出了在满足一定干扰成功概率的条件下，使用极小极大算法进行干扰资源调度的统一框架。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 主要符号对照表
• 第1章 绪论
• 1.1 电子对抗的含义及分类
• 1.2 分布式干扰技术的意义及优势
• 1.3 分布式压制干扰资源调度问题
• 1.4 论文主要工作及结构
• 第2章 分布式压制干扰系统及其资源调度问题
• 2.1 概述
• 2.2 分布式压制干扰系统
• 2.2.1 应用场景及系统特点
• 2.2.2 系统组成及工作流程
• 2.3 干扰资源调度问题建模
• 2.3.1 干扰方程
• 2.3.2 干扰功率调度模型
• 2.3.3 参数信息获取
• 2.3.4 干扰功率调度算法目标
• 2.4 本章小结
• 第3章 确定参数信息条件下的干扰预案制定
• 3.1 概述
• 3.2 最大化系统寿命的干扰预案制定
• 3.2.1 分布式压制干扰系统寿命定义
• 3.2.2 最优节点算法
• 3.2.3 极小极大节点能耗算法
• 3.2.4 初始能量不同
• 3.3 最大化压制干扰效果的干扰预案制定
• 3.3.1 分布式干扰下的雷达自卫距离
• 3.3.2 极小极大雷达自卫距离算法
• 3.4 两类优化算法的总结
• 3.5 系统规模增大时的算法实施
• 3.6 本章小结
• 第4章 不确定参数信息条件下的干扰预案制定
• 4.1 概述
• 4.2 问题模型重构
• 4.3 正态分布下的干扰功率调度算法
• 4.4 均匀分布下的干扰功率调度算法
• 4.5 参数有界下的干扰功率调度算法
• 4.6 干扰功率调度算法总结
• 4.7 本章小结
• 第5章 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历 、在学期间发表的学术论文与研究成果