【正文】 kpjjR F R FkpjjP W j P W jkpjjP W j P W jkpffff??????????????????????? ??(4―27) 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)處理 然后再采用圖 4―8 所示的關(guān)聯(lián)比較器進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理。 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)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(guò)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(chǔ)器 A中 j′地址單元存放的 j′雷達(dá)當(dāng)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(xiě)入集中管理的分選數(shù)據(jù)緩存器 MC,寫(xiě)完后 ,再將 Aj′＋ 1回寫(xiě)到存儲(chǔ)器 A的 j′地址單元 ,以備下一次再寫(xiě) 。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(duì)于偵收帶寬達(dá)到若干個(gè)倍頻程的偵察機(jī)來(lái)說(shuō) ,這種帶寬仍然具有較好的聚斂性 ,所以 fRF也是偵察信號(hào)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(dá)偵察的信號(hào)處理 (2)Cj的特定子空間具有相對(duì)的空間聚斂性和時(shí)間平穩(wěn)性 ,即 Cj在 {PDWi}信號(hào)空間中的分布盡可能集中 ,且盡可能不在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生較大的改變 (慢變化可以通過(guò)主處理對(duì)預(yù)處理中的 Cj補(bǔ)充 、 修改進(jìn)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(dòng)態(tài)范圍達(dá)到一致 ,充分利用 A/D變換器的有效位數(shù) 。 同 tTOA的檢測(cè)和測(cè)量一樣 ,τPW的測(cè)量也會(huì)受到系統(tǒng)中噪聲的影響 ,其測(cè)量誤差 δτPW的均方根值 : 2PWrs d ottSN????(4― 13) 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)處理 tdo為脈沖的下降時(shí)間 。 如果在輸入信號(hào) si(t)中同時(shí)存在兩個(gè)信號(hào) si1(t)、si2(t),則由于信號(hào)的交調(diào) ,將使合成信號(hào) 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(dá)偵察的信號(hào)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(shí)間計(jì)數(shù)器的最大無(wú)模糊計(jì)數(shù)范圍 。 信號(hào)主處理的輸出是表現(xiàn)對(duì)當(dāng)前雷達(dá)信號(hào)環(huán)境中各已知和未知雷達(dá)輻射源的檢測(cè) 、 識(shí)別結(jié)果 、 可信度與各項(xiàng)參數(shù)估計(jì)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(shí)際所能夠達(dá)到的信號(hào)處理時(shí)間除了其本身的能力之外 ,也取決于其所在的雷達(dá)輻射源信號(hào)環(huán)境 ,輻射源越多 ,信號(hào)越復(fù)雜 ,相應(yīng)的信號(hào)處理時(shí)間也越長(zhǎng) 。 spT第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)處理 是對(duì)指定雷達(dá)輻射源信號(hào)環(huán)境中 N部雷達(dá)輻射源處理時(shí)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(duì)雷達(dá)偵察系統(tǒng)的重要程度分別確定 。 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)處理 電子支援偵察系統(tǒng) (ESM)可分選 、 識(shí)別的雷達(dá)輻射源類(lèi)型主要是當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)上對(duì)我方具有一定威脅的敵方雷達(dá) 。τPW為脈沖寬度 ,AP為脈沖幅度或脈沖功率 。 信號(hào)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(shí)供給雷達(dá)偵察系統(tǒng)中的顯示 、 存儲(chǔ) 、 記錄設(shè)備和有關(guān)的其它設(shè)備 。 由于大部分雷達(dá)信號(hào)都是脈沖信號(hào) ,所以典型的射頻信號(hào)檢測(cè)和測(cè)量電路的輸出是對(duì)每一個(gè)射頻脈沖以指定長(zhǎng)度 (定長(zhǎng) )、 指定格式 (定格 )、 指定位含義 (定位 )的數(shù)字形式的信號(hào)參數(shù)描述字 ,通常稱(chēng)為脈沖描述字PDW(Pulse Discreption Word)。 雷達(dá)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(lèi)型是指雷達(dá)的功能 、 用途 、 工作體制和工作狀態(tài)等 。 典型雷達(dá)偵察系統(tǒng)可測(cè)量和估計(jì)的輻射源參數(shù) 、 參數(shù)范圍和估計(jì)精度如表 4― 1所示 。 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)處理 雷達(dá)偵察系統(tǒng)的信號(hào)處理時(shí)間主要是對(duì)輻射源信號(hào)分選 、 識(shí)別和參數(shù)估計(jì)的處理時(shí)間 。 信號(hào)預(yù)處理的主要任務(wù)是根據(jù)已知雷達(dá)輻射源的主要特征和未知雷達(dá)輻射源的先驗(yàn)知識(shí) ,完成對(duì)實(shí)時(shí)輸入 {PDWi}∞i=0的預(yù)分選 。無(wú)論是已知還是未知的雷達(dá)信號(hào) ,只要檢驗(yàn)的結(jié)果達(dá)到一定可信度 ,都可以將其實(shí)際檢測(cè)、估計(jì)的信號(hào)特征修改、補(bǔ)充到 {Cj}mj= {Dk}nk=1中 ,使 {Cj}mj={Dk}nk=1能夠自動(dòng)地適應(yīng)于實(shí)際面臨的信號(hào)環(huán)境。實(shí)際的時(shí)間計(jì)數(shù)器往往采用 N位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián) ,經(jīng)時(shí)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(dá)偵察的信號(hào)處理 圖 4―3 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)處理 式中 ,Dmod(T,Δt,t)為求模 、 量化函數(shù) 。 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)處理 sv(t)信號(hào)脈沖前沿的陡峭程度也將影響 tTOA測(cè)量的準(zhǔn)確性 ,而脈沖前沿既取決于輸入信號(hào) si(t)本身 ,也取決于偵察接收機(jī)的信道帶寬 Bv。 為了克服信號(hào)時(shí)域重合對(duì) tTOA檢測(cè)和測(cè)量的不良影響 ,在雷達(dá)偵察系統(tǒng)中應(yīng)盡量將 tTOA檢測(cè)與測(cè)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(dá)偵察機(jī)在方位、頻率上的硬件信號(hào)分選和同時(shí)測(cè)量能力 ,降低 si(t)在時(shí)域參數(shù)測(cè)量時(shí)的信號(hào)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(dá)偵察的信號(hào)處理 (1)Cj是 {PDWi}信號(hào)空間中一個(gè)有限維的特定子空間 。 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)處理 fRF。 脈內(nèi)調(diào)制特征主要是指在單個(gè)脈沖時(shí)間內(nèi)的頻率 、 相位調(diào)制特征 ,其識(shí)別分類(lèi)如圖 4― 1所示 。當(dāng)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(dá)偵察的信號(hào)處理 時(shí) ,六個(gè)比較器輸出的條件滿足信號(hào)相與 ,產(chǎn)生數(shù)據(jù)選通信號(hào) STBj,將此 PDW寫(xiě)入第 j片已知雷達(dá)的分選數(shù)據(jù)緩存器 。 而當(dāng)特征參數(shù)具有某種相關(guān)性或者為多點(diǎn)或多區(qū)間分布時(shí) ,其 Cj不再是單個(gè)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(dá)偵察的信號(hào)處理 圖 4― 10 存儲(chǔ)器映射邏輯的預(yù)處理機(jī)電路 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)處理 表 4― 表 4― 3舉例說(shuō)明了該預(yù)處理機(jī)的工作原理 。為了降低存儲(chǔ)量 ,考慮到前端測(cè)量本身的誤差 ,可以適當(dāng)?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(gè) PDWi,k中。 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)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(dá)偵察的信號(hào)處理 11 m i n11 m i n11 m i n1231( ) 1 , , 。 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)處理 實(shí)現(xiàn) (4―38) 式預(yù)處理算法的預(yù)處理機(jī)與用于對(duì)已知信號(hào)預(yù)處理的處理機(jī)沒(méi)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(jī)電路 (每個(gè)關(guān)聯(lián)比較器只需 6個(gè)上、下限比較器或者只需一個(gè)共用存儲(chǔ)器 )。 (2)在 j雷達(dá)存在的條件下 ,由 {PDW′i,j}∞i=1進(jìn)一步估計(jì)和測(cè)量 j雷達(dá)當(dāng)前的各項(xiàng)信號(hào)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(shí)間等 。 110 , 1 ,ikPRIPRIPRIt i L ktLt i L k k???????? ???(4― 41) 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)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(dá)對(duì)抗的仿真和信號(hào)處理系統(tǒng)中 ,常以該式作為對(duì)一般雷達(dá) 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(dá)偵察的信號(hào)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(dá)偵察的信號(hào)處理 (2) tPRI分選濾波的軟件算法 。在經(jīng)過(guò) 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(shí)間內(nèi)的分選脈沖多于檢測(cè)門(mén)限 V,便判為該雷達(dá)存在 ,否則為不存在 。 該電路中信號(hào) 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(dá)偵察的信號(hào)處理 式中 ,τPW為雷達(dá)的脈寬 , 00()PRI PW PRI PRI PWP t t t??? ? ? ?為該雷達(dá) 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(duì)一般雷達(dá)信號(hào) tPRI特征的通用描述方式和參數(shù) : 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)處理 n為其 tPRI工作樣式的類(lèi)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(jī)抖動(dòng) δTi。 (3)抖動(dòng) tPRI。 tPRI分選與檢測(cè) tPRI是指同一雷達(dá)相鄰脈沖之間的時(shí)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(dá)的脈沖到達(dá)時(shí)間序列 。 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)處理 圖 4― 11 矩形均勻分劃 、 整次冪時(shí)的預(yù)處理機(jī) 第 4章 雷達(dá)偵察的信號(hào)處理 對(duì)雷達(dá)信號(hào)的主處理 雷達(dá)偵察設(shè)備中信號(hào)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(jìn)一步分選出每一部雷達(dá)的 PDW序列 ,估計(jì)和測(cè)量其詳細(xì)的信號(hào)參數(shù)特征 ,識(shí)別和判斷其雷達(dá)類(lèi)型 、 功能 、 當(dāng)前