雷达对抗原理第4章 雷达侦察的信号处理.ppt

第4章 雷达侦察的信号处理 　　　　　　　　　4.1 概 述4.1.1 信号处理的主要技术指标　　1． 可处理的辐射源类型与可信度　　雷达辐射源的类型一般分为信号类型和工作类型。信号类型是指发射信号的调制特性，在本书第1章中已就雷达信号振幅和相位的各种主要调制形式作了较详细的介绍，可处理能力包括对这些调制类型的正确检测识别能力和对调制参数的正确测量能力。工作类型是指雷达的功能、用途、工作体制和工作状态等，它们与信号类型和参数具有非常密切的关系，同时也需要大量的先验情报信息、数据和知识。　　可信度是衡量信号处理质量的重要指标，包括对辐射源的检测概率，虚警概率，正确识别和判决的概率等。 　　由于雷达侦察面临的可能是一个非常复杂的电磁信号环境，有关各种辐射源及其信号类型、参数、功能等信息的先验知识和先验数据，对于侦察信号处理的能力和质量具有极其重要的影响。目前几乎所有的雷达侦察处理设备内部都具有一个表现各种先验信息的数据库和知识库。其中，ELINT系统面临的信号环境最为复杂，库容量也最大，有时甚至需要通过信息网络提供后备支持。它力求广泛、全面、准确地掌握各种雷达辐射源和相关辐射源的情报信息，同时也便于支援其它的雷达侦察系统。ESM系统和干扰引导系统主要关心和处理的是当前所在战场环境中的雷达辐射源，特别是对当前作战影响重大的敌方威胁雷达辐射源。RWR处理的辐射源类型主要是对本作战平台当前安全形成直接威胁的制导、火控、末制导和近炸雷达辐射源。引导杀伤武器的侦察信号处理一般具有明确的辐射源类型和信号形式、调制参数等，以便有针对性地选择和跟踪特定辐射源。 　　2． 可测量和估计的辐射源参数、参数范围和估计精度　　雷达侦察系统可测量和估计的辐射源参数与辐射源类型具有十分密切的关系，处理数据既可来源于{PDWi}i，也可来源于{s(n)}n。在一般情况下，对{PDWi}i的处理带宽大，辐射源数量多，信号流密度高，处理时间短，因此其处理对象全面，适应范围很大，但测量参数偏少，测量精度偏低，通常用做雷达侦察信号处理系统的粗测和对窄带数字接收机精测的引导；对{s(n)}n的处理带宽较窄，带内的辐射源数量少，信号流密度低，允许的处理时间较长，因此测量参数较多且测量精度较高，通常用做对特定辐射源信号调制参数的精确测量和分析。典型雷达侦察系统可测量和估计的辐射源参数、参数范围和精度如表4-1所示。 　　3． 信号处理时间　　雷达侦察系统的信号处理时间分为：对指定雷达辐射源的信号处理时间Tsp和对指定信号环境S中各雷达辐射源信号的平均处理时间Tav。　　Tsp是指从侦察系统前端输出指定雷达的{PDWi}i或{s(n)}n, 到处理机输出辐射源分选、识别和参数估计的结果，并达到指定的正确分选、识别概率和参数估计精度所需要的时间。　　Tav是指对指定信号环境S中的N部雷达辐射源处理时间{Tsp(i)}i的平均值: 　 对雷达侦察系统信号处理时间的要求也是与侦察系统的功能和用途密切相关的。在一般情况下，ELINT系统允许有较长的信号处理时间，甚至可以将实时数据记录下来，进行事后的长时间分析处理；ESM系统要求及时进行战场的作战指挥、决策和控制，必须完成信号的实时处理，要求的信号处理时间较短；RWR系统必须对各种直接威胁做出即时的反应，其信号处理时间更短。 　　雷达侦察系统的信号处理时间主要是对辐射源PDW数据或波形数据的分选、识别和参数估计的处理时间，在处理资源有限的情况下，其分选识别的辐射源类型越多，测量和估计的参数越多，范围越大，精度越高，可信度越高，则相应的信号处理时间也就越长。但影响更大的是侦察系统中有关雷达辐射源先验信息和先验知识的数量和质量。可利用的先验数据和知识越多，越可靠，信号处理的时间就越短。　　除了自身能力以外，雷达侦察系统实际能够达到的信号处理时间还会受到实际信号环境的严重影响，S中的辐射源越多，信号越复杂，相应的信号处理时间也越长。 　　4． 可处理的输入信号流密度　　该指标是指在不发生前端输入的{PDWi}i或{s(n)}n数据丢失的情况下，单位时间内信号处理机允许输入的{PDWi}i或{s(n)}n最大平均脉冲数——λmax。在一般情况下，雷达侦察接收机的宽带侦收前端对每一个检测到的射频脉冲均用一个固定字长和格式的PDW来描述，窄带分析前端对每一个带内的射频脉冲波形都用一个{s(n)}n数组来描述，数组长度一般取决于该脉冲的宽度。由于对{s(n)}n的处理时间一般都远大于对PDW的处理时间，因此两者对λmax的要求是不同的，应该分别给出。 4.1.2 信号处理的基本流程和工作原理　　1． 对输入{PDWi}i信号的处理　　雷达侦察系统对{PDWi}i信号处理的基本流程如图4-1所示，其中各部分的基本