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基于DSP的电子侦察信号处理技术

2018-11-05关雅卓

电子技术与软件工程 2018年18期

关雅卓

摘要: 时代在不断的发展,电子侦察信号处理技术在不同行业中的运用越来越广泛起来。在军事领域,常见的利用电子信号干扰和破坏乙方武器装置,致使乙方的武装系统限于瘫痪的手段都是建立在电子侦察信号处理技术的基础上的。同时对于电磁频谱和电磁信息的运用,也可以有效确保我方武装系统的正常运行,并用其来追踪、定位。接下来,本文将就基于DSP电子侦察信号处理技术进行分析,希望通过本文的分析论述能够更好的为将来的处理技术提供比较清晰参考理论价值。

【关键词】DSP 电子侦察信号处理技术 雷达脉冲 分选算法

DSP(数字信号处理)技術得益于数字信号处理芯片上的持续优化。如今的这个时代信息数据越发复杂、繁多,人们相应的要求信号处理技术能在速度和效率上有一个大的提升。越来越多的资金被投入信息侦查处理技术的研究上。而雷达技术就是以无线电信息为基本技术手段,对目标进行定位与测定的电子设备,而DSP技术在提取信号中的有关信息方面有着很大的优势一一效率高。其发展前景也是一片大好。

1 雷达的信号数据建模

1.1 雷达信号的相关参数

1.1.1 脉冲到达时间

雷达检测到脉冲信号到达的时间就是脉冲达到时间,它是建立在对雷达参数的有效利用之上。通常我们在雷达设备接收上一个脉冲前沿信号时间的基础上,预测下一个脉冲信号的到达时间。结合脉冲到达时间和合理的运算,可以对脉冲之间的时间间隔做一个基本的判断,为接下来的计算提供数据基础。

1.1.2 脉冲宽度

脉冲的核心内容在于脉冲宽度。脉冲到达时间和脉冲宽度能够一并在雷达侦测系统中进行计算,它能够有效减少幅度对测量结果的干扰,还能保证结果的准确性。另外对于检波方法的运用,通过直接分析算得的脉冲宽度,能够更好的提高测量结果的精准度。

1.1.3 脉冲重复间隔

雷达系统内彼此两个脉冲间的间隔时间就是脉冲重复间隔,它是脉冲信号的基础参数。多个脉冲重复间隔能够在同一个雷达系统中共存的特点,导致其运算格式和范围相对繁杂,并且它变化迅速。一般我们主要通过脉冲达到时间计算出脉冲重复间隔。

1.1.4 载波频率

处于辐射源脉范围内的调制频率就是载波频率。它是用作区分载波信号的参数,且起到重要作用。

1.2 脉冲描述字流

一般来说,我们将侦察到的信号被数字化处理的过程称之为脉冲描述字流。通过脉冲到达时间和检测到的脉冲宽度获得脉冲结束时间,从而获得一个相关的脉冲参数;在考虑噪声干扰的前提下,增加载波频率、脉冲方向等参数数据信息到形成的脉冲内,以确保脉冲表述字流的准确性。再此之后,便是对下一个相关脉冲数据做出预判,以求下一个脉冲的采集数据与标准相符。若是与标准要求有出入则需继续按流程循环操作,直到获得符合标准的采集数据。

2 电子侦察信号分选算法

2.1 电子侦察信号的PRI特性和描述

电子侦察信号由众多参数组成,其中PRI也有着许多不同的运行形式。它的参数多变,变化迅速,相应的在雷达系统中,它也仍保有参数和运行多样化的特性。

2.2 RPI分选算法的常见种类

作为电子侦察信号处理技术的核心,雷达脉冲重复间隔分选和运算的效率决定了雷达运行类型和运行效率。在可侦测区域内,雷达系统在测量脉冲到达时间时会发生一定程度的误差,造成了随机性在脉冲重复间隔分选和运算上的显现,最终让脉冲到达时间的计算结果受到干扰。在计算脉冲到达时间时我们可以运用到许多分选算法,相应的对于脉冲重复间隔的算法也就多了起来。在实际的脉冲到达时间计算中,累计计算差直方图和序列差直方图算法是最为符合主流且被广泛应用的。

累计差直方图算法通过结合原有统计直方图与序列搜索法的优点,来实现脉冲重复间隔分选操作,在简单的原有统计直方图技术上加入序列搜索法的运用,可以提高运算的精准度。具体表现为对雷达数据库中的脉冲到达时间序列进行计算,然后观察差值直方图中的脉冲间的最小间隔,以计算结果为起步点,对比分析脉冲间隔和侦测限制。在脉冲与重复脉冲间隔直方图值满足超过标准接线的要求时,进行潜藏的PRI序列搜索。搜索完毕后,计算脉冲到达时间,转换脉冲序列间隔,生成差值直方图。在脉冲到达时间被计算出来之前,这个过程会一直的循环往复。

序列差值算法是通过改良常规通用设备互联网结构算法而来的,其较于传统算法需要从初级逐步累计,有着更便捷、性能良好的优势,只需通过一级差值即可以计算出脉冲到达时间,在现在电子侦察信号分选中被广泛应用。其运算流程是:通过计算雷达数据库中的脉冲到达时间序列形成第一季差值直方图,然后计算检测门限确保PRI的可靠性,在本级直方图内高过检测门限时,进行下一级差值计算,直到差级级数大于标准停止。接着就是进行序列搜索,分离脉冲序列建立差值直方图。在脉冲数量小于5时停止循环。

3 雷达信号脉内调制特征分析与运用

通过雷达信号脉冲调制分析技术来调制不同的信号,是电子侦察技术的主要手段,幅度变化、频率和相位是这个过程中主要的分析对象。单载频脉冲信号是雷达探测的基本参考指标,在电子侦察中最先会接触到的信号也是单载频信号。而当前在社会中广泛使用的是被称之为“鸟鸣信号”的线性调频信号。

为了对信号内容作出一个基本的判断与分析,一般会应用短时傅里叶分析法来分析信号特征。它的高分辨率和准确性能够满足时频变化的要求,但是因为时间、频率分辨率计算误差的影响,导致其在实际运用中受到一定程度的限制。

4 结束语

在雷达技术的应用之中,基于DSP的电子侦察信号处理技术有着不可忽视的作用。通过从敌方拦截而得到的雷达信号,结合基于DSP的电子侦察信号处理技术进行分选演算,从而分析得到信号中可被利用的数据信息。我国信息技术起步晚是一个不可改变的事实,同时也面临人才短缺,各国技术研发竞争激烈等问题,但是随着国家的愈发重视和资金的不断投入,其发展以一往无前之势飞速前行着,我们不仅要优化DSP(数字信号处理)结合雷达技术的使用,还要摆脱雷达技术对于这项技术的限制,做到进一步的创新和研究。

参考文献

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[3]高春芳.基于DSP和FPGA的电子侦察信号模拟器设计[J].电子科技,2016,29 (05): 51-54.