第 4章 侦察系统的信号处理技术
4,1 概述
4,2 对雷达信号时域参数的测量
4,3 雷达侦察信号的预处理
4,4 对雷达信号的主处理
4,5 数字化接收机与数字信号处理
4,1 概述
1,信号处理的任务
侦察系统的前端担任预处理任务,输出实
时脉冲描述字流 {PDW}。 信号处理的任务
是对 {PDW}进行信号分选、参数估计、存
储、记录和其它任务。
实时脉冲描述字流的组成和数据格式与
侦察系统的组成和性能有关。典型情况下
为:
? ? ??? 0,,,,,( iiPPWT O ARFiAOAi FAtfP D W iiii ??
2,信号处理的主要技术指标
1)可分选识别的雷达辐射源类型和可信度
辐射源类型分为:
? 信号类型
? 工作类型
信号类型:
按照雷达发射信号的调制类型分类,具
体如下:
具体如下:
幅度调制类
脉冲调制
连续波(CW)
单频
频率分集
线性调频
频率编码
固定相位
随机相位
相位编码
频率调制类
相位调制类
工作类型:
与雷达的功能、用途、工作体制和工作状态等
可分选和识别的辐射源类型与侦察系统功能和用途有关:
?电子情报侦察 (ELINK):
可分选和识别的辐射源类型多;
?电子支援侦察 (ESM):
主要是当前战场上对我方有一定威胁的敌方雷达;
?雷达寻的和告警系统 (RHAW):
主要是对我形成威胁的火控、近炸、制导和末制导
雷达 。
可信度:
考核信号处理识别分选识别结果的质量指标 。
1) 可测量和估计的雷达辐射源参数、参数
范围和估计精度
参数名称 计量单位 参数范围 估计精度 参数来源
辐射源方位 ? 0?~ 360? 3? 分选后 PDW统计估值
信号载频 MHz 500~40000 3 分选后 PDW统计估值
脉冲宽度 ?s 0.05~500 5x10-2 分选后 PDW统计估值
脉冲重复周期 ms 0.01~100 1x10-4 分选后 PDW相关统计
天线扫描周期 s 0.005~60 1x10-3 分选后 PDW相关统计
脉内频率调制 见信号类型的频率调制类 由脉内信号分析电路统计
脉间频率调制 检测跳频范围、频点和频率转移概率矩阵 分选后 PDW相关统计
脉内相位调制 见信号类型的相位调制类 由脉内信号分析电路统计
重复周期调制 检测调制类型、范围和周期转移矩阵 分选后 PDW相关统计
脉冲宽度调制 检测脉宽调制数值和脉宽转移概率矩阵 分选后 PDW相关统计
天线扫描调制 检测扫描周期、照射时间、扫描调制方式 分选后 PDW相关统计
2) 信号处理时间
两类信号处理时间:
? 对指定雷达信号的处理时间 TSP
是从前端输出指定的脉冲描述字流开始,
到产生对该辐射源分选和识别结果,并达
到指定的分选和识别概率、参数估计精度
所需要的时间。
?对指定信号环境中个雷达信号的平均处理时间
对指定的雷达辐射源信号环境中的 N部雷达
辐射源处理时间的加权平均:
信号处理时间要求:
ELINK,较长或者非实时
ESM,实时处理,较短
RHAW,实施处理,最短
信号处理时间与信号分选、识别、参数估计精
度、信号环境等因素有关。
?
?
?
N
i
i
SPiSP TWT
1
4)可处理的信号流密度
可处理的信号流密度是指不发生数据丢失的条
件下, 单位时间内信号处理器允许前端输入的最
大脉冲描述字流的平均数 ?max。
如:
星载、机载的 ELINK
?max= 几百万个脉冲 /秒
机载的 ESM,RHAW:
?max= 几十万个脉冲 /秒
地面、舰载设备:
?max= 几万~几十万个脉冲 /秒
3,信号处理的主要流程
信号处理包括预处理和主处理两部分,
如图示
已知雷达数据库{ C
j
} 雷达知识库{ D
j
}
已知雷达信号预分选 未知雷达信号预分选
已知雷达信号主分选
检测、参数估计、
识别与决策处理等
未知雷达信号主分选
检测、参数估计、
识别与决策处理等
数据库、知识库
的补充与修订
人工干预及控制、处理结果显示、记录等
前端输入
?
? 0
}{
ii
P DW 剩余 }{ iP D W
}{
,ji
P D W
}{
,ki
P D W
信号预处理
信号主处理