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TechnicalFeature 技术特写

汽车雷达和拥挤的无线电频谱：

潜在的城市电子战场

Automotive Radar and Congested Spectrum:
Potential Urban Electronic Battlefield

Sefa Tanis，Analog Devices Inc., Norwood, Mass.

随 着汽车雷达越来越普及，城市环境中拥 拒绝式干扰可能导致小目标（即雷达散射截面
挤不堪的射频频谱将变成一个“电子战
（RCS）较小）因为SNR很差而消失。拒绝式干
场”。雷达将面临无意或有意干扰的组合式攻 扰也可以是故意为之，简单地将一个强CW信号
击，设计人员必须像在电子战（EW）中一样实 射向受害车辆的FMCW雷达就能做到。
施反干扰技术。汽车雷达通常会遭受拒绝式或
欺骗式干扰。拒绝式干扰会致盲受害车辆的雷 欺骗式干扰
达。这种技术会降低信噪比，导致目标检测的 如果干扰信号扫描是同步的，但与受害雷
概率降低。另一方面，欺骗式干扰会让受害车 达一同延迟，那么其影响将是在固定距离产生
辆雷达“认为”存在虚假目标。受害车辆雷达 欺骗性假目标（图2c）。这种技术在电子战干扰
失去追踪真实目标的能力，故而受害车辆的行 机中很常见。类似的迎面而来的汽车雷达将成
为受到严重影响。这些干扰可能源于汽车雷达 为非故意的干扰机。然而，受害雷达和干扰雷
之间的相互干扰，或者是使用廉价硬件简单地 达之间时间对齐的概率将非常小。小于受害雷
将强连续波（CW）信号指向受害车辆雷达而故 达最大距离延迟的干扰机延迟偏移看起来可能
意发生的攻击。 像真实目标。例如，200m最大距离要求扫描对
虽然目前的避干扰技术可能足以应对当今 齐误差小于1.3微秒。然而，将复杂的类似电子
的情况，但随着雷达传感器的激增，汽车将需 战的设备安装在迎面而来的汽车平台上，便可
要使用弹性类型的缓解技术，或者此类技术与 故意开展这种欺骗式攻击。
避干扰方法结合使用。弹性技术包括时频域信 更一般地，欺骗式干扰基于对受害雷达信
号处理或复杂雷达波形。 号的重新传输，不过其延迟和频率发生了系统
性改变。这可以是非相干的（这种情况下的干
干扰FMCW雷达 扰机被称为应答器），或是相干的（这种情况
雷达波形是判断传感器在有干扰情况下的 下的干扰机被称为中继器）。中继器接收、改
性能的关键系统参数之一。当今77 GHz频段的 变并重新传输一个或多个干扰信号，而应答器
汽车雷达主要使用FMCW波形。在FMCW雷达 是在干扰机检测到目标受害雷达信号时传输一
中，CW信号在射频段的频率上线性扫描或啁 个预定信号。
啾。图1显示了一个FMCW啁啾序列（CS）波 基于中继器的复杂攻击通常需要数字射频
形。回波信号的频率差（f B ，拍频）与到目标的 存储器（DRFM）。DRFM能够执行协调距离延
距离R成比例，可通过以下关系确定： 迟和多普勒波门拖引攻击。因此，它会维持虚
假目标距离和多普勒特性以欺骗受害雷达。
（1）
f(t) Transmit
其中，f sweep 是频率的变化，T chirp 是频率扫描 1 Receive ... L N
的时间。 f sweep
在密集射频环境中，当FMCW雷达传感器
f B
在频带的相同部分中工作时，就会发生干扰。 ...
一个典型的迎面而来的汽车干扰示例参见图2a。

拒绝式干扰 t
T chirp T CPI
落入接收机带宽的任意FMCW型强干扰信
号会提高受害雷达的本底噪声（图2b）。这种 图1：FMCW CS波形。

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