【正文】 kpjjR F R FkpjjP W j P W jkpjjP W j P W jkpffff??????????????????????? ??(4―27) 第 4章 雷達偵察的信號處理 然后再采用圖 4―8 所示的關(guān)聯(lián)比較器進行信號預(yù)處理。 第 4章 雷達偵察的信號處理 圖 4― 8(b)則是一種常用的集中管理的方法 ,首先由STBj經(jīng)過優(yōu)先編碼電路產(chǎn)生數(shù)據(jù) j′,再以 j′為地址讀出存儲器 A中 j′地址單元存放的 j′雷達當前分選數(shù)據(jù)緩存區(qū)的低位地址指針 Aj′,然后以 j′為高位地址 、 Aj′為低位地址 ,將分選出的 PDW寫入集中管理的分選數(shù)據(jù)緩存器 MC,寫完后 ,再將 Aj′＋ 1回寫到存儲器 A的 j′地址單元 ,以備下一次再寫 。由于影響 AP的因素太多 ,使 AP的平穩(wěn)性較差 ,一般也不作為 Cj特征參數(shù)基使用。 對于偵收帶寬達到若干個倍頻程的偵察機來說 ,這種帶寬仍然具有較好的聚斂性 ,所以 fRF也是偵察信號處理中最重要的特征之一 ,并作為 Cj特征參數(shù)基 。 第 4章 雷達偵察的信號處理 (2)Cj的特定子空間具有相對的空間聚斂性和時間平穩(wěn)性 ,即 Cj在 {PDWi}信號空間中的分布盡可能集中 ,且盡可能不在短時間內(nèi)發(fā)生較大的改變 (慢變化可以通過主處理對預(yù)處理中的 Cj補充 、 修改進行參數(shù)跟蹤 )。 通常取 V0=UT,V0+ΔV 2N為視放輸出 sv(t)的最大(飽和 )輸出脈沖幅度 ,從而使輸入 、 輸出動態(tài)范圍達到一致 ,充分利用 A/D變換器的有效位數(shù) 。 同 tTOA的檢測和測量一樣 ,τPW的測量也會受到系統(tǒng)中噪聲的影響 ,其測量誤差 δτPW的均方根值 : 2PWrs d ottSN????(4― 13) 第 4章 雷達偵察的信號處理 tdo為脈沖的下降時間 。 如果在輸入信號 si(t)中同時存在兩個信號 si1(t)、si2(t),則由于信號的交調(diào) ,將使合成信號 si(t)的包絡(luò)呈現(xiàn)較復(fù)雜的起伏 : |si(t)|={|si1|2+|si2|2+2|si2|cos［ (ω1ω2)t+ φ1φ2］ }1/2 (4―8) 第 4章 雷達偵察的信號處理 式中 |si1|、 |si2|、 ω1 ,ω φ φ2分別為 si1(t)、 si2(t)的振幅 、 角頻率和初相位 ,如圖 4― 5所示 。2N為時間計數(shù)器的最大無模糊計數(shù)范圍 。 信號主處理的輸出是表現(xiàn)對當前雷達信號環(huán)境中各已知和未知雷達輻射源的檢測 、 識別結(jié)果 、 可信度與各項參數(shù)估計的數(shù)據(jù)文件 。預(yù)處理的速度應(yīng)與 {PDWi}ni=0的流密度相匹配 ,以求盡量不發(fā)生 {PDWi}∞i=0流的數(shù)據(jù)丟失。 偵察系統(tǒng)實際所能夠達到的信號處理時間除了其本身的能力之外 ,也取決于其所在的雷達輻射源信號環(huán)境 ,輻射源越多 ,信號越復(fù)雜 ,相應(yīng)的信號處理時間也越長 。 spT第 4章 雷達偵察的信號處理 是對指定雷達輻射源信號環(huán)境中 N部雷達輻射源處理時間的加權(quán)平均值 ,其中加權(quán)系數(shù) Wi可根據(jù)各輻射源對雷達偵察系統(tǒng)的重要程度分別確定 。 第 4章 雷達偵察的信號處理 電子支援偵察系統(tǒng) (ESM)可分選 、 識別的雷達輻射源類型主要是當前戰(zhàn)場上對我方具有一定威脅的敵方雷達 。τPW為脈沖寬度 ,AP為脈沖幅度或脈沖功率 。 信號處理設(shè)備的輸出結(jié)果一般是約定格式的數(shù)據(jù)文件 ,同時供給雷達偵察系統(tǒng)中的顯示 、 存儲 、 記錄設(shè)備和有關(guān)的其它設(shè)備 。 由于大部分雷達信號都是脈沖信號 ,所以典型的射頻信號檢測和測量電路的輸出是對每一個射頻脈沖以指定長度 (定長 )、 指定格式 (定格 )、 指定位含義 (定位 )的數(shù)字形式的信號參數(shù)描述字 ,通常稱為脈沖描述字PDW(Pulse Discreption Word)。 雷達偵察系統(tǒng)前端輸出的 {PDWi}∞i=0的具體內(nèi)容和數(shù)據(jù)格式取決于偵察系統(tǒng)前端的組成和性能。 工作類型是指雷達的功能 、 用途 、 工作體制和工作狀態(tài)等 。 典型雷達偵察系統(tǒng)可測量和估計的輻射源參數(shù) 、 參數(shù)范圍和估計精度如表 4― 1所示 。 第 4章 雷達偵察的信號處理 雷達偵察系統(tǒng)的信號處理時間主要是對輻射源信號分選 、 識別和參數(shù)估計的處理時間 。 信號預(yù)處理的主要任務(wù)是根據(jù)已知雷達輻射源的主要特征和未知雷達輻射源的先驗知識 ,完成對實時輸入 {PDWi}∞i=0的預(yù)分選 。無論是已知還是未知的雷達信號 ,只要檢驗的結(jié)果達到一定可信度 ,都可以將其實際檢測、估計的信號特征修改、補充到 {Cj}mj= {Dk}nk=1中 ,使 {Cj}mj={Dk}nk=1能夠自動地適應(yīng)于實際面臨的信號環(huán)境。實際的時間計數(shù)器往往采用 N位二進制計數(shù)器級聯(lián) ,經(jīng)時間鎖存的 tTOA輸出值為 m o d( , , ) | ( ) , 0T OA s T Tt D T t t U s t U? ? ??? ? ? ? ? ?(4―3) 第 4章 雷達偵察的信號處理 圖 4―3 第 4章 雷達偵察的信號處理 式中 ,Dmod(T,Δt,t)為求模 、 量化函數(shù) 。 第 4章 雷達偵察的信號處理 sv(t)信號脈沖前沿的陡峭程度也將影響 tTOA測量的準確性 ,而脈沖前沿既取決于輸入信號 si(t)本身 ,也取決于偵察接收機的信道帶寬 Bv。 為了克服信號時域重合對 tTOA檢測和測量的不良影響 ,在雷達偵察系統(tǒng)中應(yīng)盡量將 tTOA檢測與測量電路設(shè)置在方位、頻率的濾波處理之后 ,以便充分利用雷達偵察機在方位、頻率上的硬件信號分選和同時測量能力 ,降低 si(t)在時域參數(shù)測量時的信號重合概率。V0為最低量化電平 。 的生成原則是 : 1{}mjjC ?1{}mjjC ?1{}mjjC ?第 4章 雷達偵察的信號處理 (1)Cj是 {PDWi}信號空間中一個有限維的特定子空間 。 第 4章 雷達偵察的信號處理 fRF。 脈內(nèi)調(diào)制特征主要是指在單個脈沖時間內(nèi)的頻率 、 相位調(diào)制特征 ,其識別分類如圖 4― 1所示 。當滿足 : m i n m a x m i n m a x m i n m a x( ) ( ) ( )j j j jA O A A O A A O A R F R F R F P W P W P Wf f f? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?(4―22) 第 4章 雷達偵察的信號處理 時 ,六個比較器輸出的條件滿足信號相與 ,產(chǎn)生數(shù)據(jù)選通信號 STBj,將此 PDW寫入第 j片已知雷達的分選數(shù)據(jù)緩存器 。 而當特征參數(shù)具有某種相關(guān)性或者為多點或多區(qū)間分布時 ,其 Cj不再是單個矩形子空間 。A O A R F P W j A O A R F P WA O A R F P W j A O A R F P Wj f C f P D WDAf A f? ? ? ?? ? ? ?? ? ???? ?? ? ? ???(4―28) 第 4章 雷達偵察的信號處理 圖 4― 10 存儲器映射邏輯的預(yù)處理機電路 第 4章 雷達偵察的信號處理 表 4― 表 4― 3舉例說明了該預(yù)處理機的工作原理 。為了降低存儲量 ,考慮到前端測量本身的誤差 ,可以適當?shù)胤艞壢舾蓞?shù)的某些低位。nk i jkD D D i j n i j??? ? ? ? ? ?(4―31) 以保證任意輸入的 PDW,都必將被唯一地分選到一 個 PDWi,k中。 第 4章 雷達偵察的信號處理 (2) 矩形非均勻分劃 。 1 , ,i i j j k kA O A R F P Wnk k A O A A O A R F R F P W P WfD f fi N j N k N??? ? ? ?? ? ??? ? ?? ? ?(4―34) 第 4章 雷達偵察的信號處理 11 m i n11 m i n11 m i n1231( ) 1 , , 。 第 4章 雷達偵察的信號處理 實現(xiàn) (4―38) 式預(yù)處理算法的預(yù)處理機與用于對已知信號預(yù)處理的處理機沒有大的區(qū)別 ,只是由于 {Dk}nk=1是矩形、正交的 ,更加適合于圖 (4―8) 和圖 (4―10) 所示的兩種邏輯硬件處理機電路 (每個關(guān)聯(lián)比較器只需 6個上、下限比較器或者只需一個共用存儲器 )。 (2)在 j雷達存在的條件下 ,由 {PDW′i,j}∞i=1進一步估計和測量 j雷達當前的各項信號參數(shù)特征 ,如 θAOA及其變化 、 fRF及其轉(zhuǎn)移概率 、 τPW及其轉(zhuǎn)移概率 、 tPRI及其轉(zhuǎn)移概率 、 天線掃描周期和掃描方式 、 工作的起止時間等 。 110 , 1 ,ikPRIPRIPRIt i L ktLt i L k k???????? ???(4― 41) 第 4章 雷達偵察的信號處理 式中 ,k為周期參差數(shù) 。 10%。不難看出 ,(4―46) 式的描述式可以概括前面五種 tPRI工作樣式 ,所以在雷達對抗的仿真和信號處理系統(tǒng)中 ,常以該式作為對一般雷達 tPRI特征描述的通式。 1{ , }t kP R I itT ? ,0{}i j iP D W ??,0{}i j iP D W ???,1{}i j iP D W ??第 4章 雷達偵察的信號處理 (1)由數(shù)字邏輯電路組成的 tPRI分選濾波器 。 第 4章 雷達偵察的信號處理 (2) tPRI分選濾波的軟件算法 。在經(jīng)過 N次迭代的最后輸出{PDW′i,j}∞i=0中 ,保留了連續(xù) N次滿足 (4―63) 。如果在 T時間內(nèi)的分選脈沖多于檢測門限 V,便判為該雷達存在 ,否則為不存在 。 該電路中信號 ③ 的單次正確重合概率 Pd1為 0PRIt001 ()d PRI PW PRI PRI PWP P t t t??? ? ? ? ?(4―48) 第 4章 雷達偵察的信號處理 式中 ,τPW為雷達的脈寬 , 00()PRI PW PRI PRI PWP t t t??? ? ? ?為該雷達 tPRI位于區(qū)間 00[]PR I PW PR I PR I PWt t t??? ? ? ? 內(nèi)的概率 。 由此可得到對一般雷達信號 tPRI特征的通用描述方式和參數(shù) : 第 4章 雷達偵察的信號處理 n為其 tPRI工作樣式的類別 。 0PRItPRITt? ??(4―43) 110 , 1 ,ikP R I iPRTP R I it T i L ktLt T i L k k??? ? ???????? ? ??(4―44) 它在 (4―41) 式參差 tPRI的基礎(chǔ)上增加了隨機抖動 δTi。 (3)抖動 tPRI。 tPRI分選與檢測 tPRI是指同一雷達相鄰脈沖之間的時間間隔序列 : 1 1{}i i iP R I T O A T O A it t t ?????(4―39) 式中 , 為同一雷達的脈沖到達時間序列 。 第 4章 雷達偵察的信號處理 圖 4― 11 矩形均勻分劃 、 整次冪時的預(yù)處理機 第 4章 雷達偵察的信號處理 對雷達信號的主處理 雷達偵察設(shè)備中信號主處理的任務(wù)是 :從預(yù)處理輸出的 {PDWi,j}mj=1和 {PDWi,k}nk=1中進一步分選出每一部雷達的 PDW序列 ,估計和測量其詳細的信號參數(shù)特征 ,識別和判斷其雷達類型 、 功能 、 當前