通信對(duì)抗目標(biāo)信號(hào)特征研究*

王亞飛 楊繼何

(電子工程學(xué)院 合肥 230037)

1 引言

通信對(duì)抗目標(biāo)是指遂行通信對(duì)抗任務(wù)所要干擾、壓制或欺騙的目標(biāo)。對(duì)于通信對(duì)抗目標(biāo)的識(shí)別,早期的方法是由操作員通過(guò)信號(hào)的時(shí)域波形、頻譜和音響特點(diǎn)等信息進(jìn)行判斷。這種識(shí)別方式包含了人的主觀因素在內(nèi),并且可識(shí)別的信號(hào)類(lèi)型有限。當(dāng)前對(duì)于通信對(duì)抗目標(biāo)的識(shí)別正在逐步采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它不僅可以克服人工識(shí)別所遇到的各種困難,而且對(duì)噪聲和誤差等干擾因素也有很強(qiáng)的魯棒性。但是,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別的前提條件是有一個(gè)完備的通信對(duì)抗目標(biāo)特征信息庫(kù)。而設(shè)計(jì)特征信息庫(kù)所面臨的首要問(wèn)題,就是通信對(duì)抗目標(biāo)有哪些可用于識(shí)別的特征信息。因此,通過(guò)系統(tǒng)地分析通信對(duì)抗目標(biāo)特征的內(nèi)容,可以為通信對(duì)抗目標(biāo)特征信息庫(kù)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ),同時(shí)為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別提供數(shù)據(jù)支持。

2 通信對(duì)抗目標(biāo)信號(hào)特征的產(chǎn)生機(jī)理

在通信中,為有效傳遞信源產(chǎn)生的原始基帶信號(hào),發(fā)射設(shè)備通常要對(duì)其進(jìn)行多種處理。這些處理包括:進(jìn)行模擬或數(shù)字調(diào)制,使通信信號(hào)形成了調(diào)幅、調(diào)頻等多種信號(hào)樣式;進(jìn)行各種變換,如模數(shù)變換、頻率變換等;加入冗余成分,如調(diào)頻中的加重,數(shù)字通信中的糾錯(cuò)、識(shí)別標(biāo)志及同步信號(hào)等[1]。這些有意的處理形成了通信信號(hào)最基本的特征。此外,通信發(fā)射機(jī)中的振蕩器、放大器等器件中的噪聲以及天線的位移等因素也會(huì)對(duì)信號(hào)造成“污染”,使信號(hào)形成各自的特點(diǎn)。因此,偵察接收到的通信信號(hào)實(shí)際上已經(jīng)打上了各種“印記”,這些印記中的可檢測(cè)物理量就是通信對(duì)抗目標(biāo)的信號(hào)特征。

然而,通信信號(hào)特征的提取并非易事,會(huì)面臨種種困難。首先是會(huì)受到空間傳播信道和接收機(jī)信道的影響。信號(hào)傳播過(guò)程中,不同電臺(tái)由于傳播信道的不同,衰落不同,使信號(hào)附帶不同的信道特征;到了接收端,接收噪聲的影響也會(huì)給獲取信號(hào)特征帶來(lái)麻煩。其次,偵察接收機(jī)有限的采樣頻率和位數(shù)必然對(duì)信號(hào)的特征造成傷害。因此,通信信號(hào)從離開(kāi)發(fā)射源起,就開(kāi)始受到各種因素的影響,其特征難免會(huì)受到污染,甚至被淹沒(méi)[2]。但是,通信信號(hào)的種種特征中,或多或少會(huì)有一些相對(duì)穩(wěn)定的、可用于識(shí)別的特征存在。這些特征是識(shí)別通信對(duì)抗目標(biāo)的基本依據(jù)。

3 通信對(duì)抗目標(biāo)信號(hào)特征的分類(lèi)

通信信號(hào)的特征可分為信號(hào)內(nèi)部特征和外部特征[3]。信號(hào)內(nèi)部特征指通信信號(hào)所包含的信息內(nèi)容。除了信息內(nèi)容外,通信信號(hào)的外部技術(shù)參數(shù)特性稱(chēng)為信號(hào)的外部特征。當(dāng)前,隨著通信加密技術(shù)的提高,要破譯出通信信息內(nèi)容往往需要很長(zhǎng)時(shí)間,有的甚至在數(shù)十年以上,時(shí)效性難以滿(mǎn)足作戰(zhàn)要求。而信號(hào)的外部特征是由信號(hào)的技術(shù)參數(shù)表現(xiàn)出來(lái)的,很多參數(shù)可以用偵察裝備進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量,并且總體上變化較小,因而成為判證目標(biāo)的主要依據(jù)。根據(jù)通信信號(hào)技術(shù)參數(shù)的精細(xì)程度和提取測(cè)量的難易程度,信號(hào)的外部特征又可分為常規(guī)特征和細(xì)微特征。

3.1 常規(guī)特征

通信信號(hào)的常規(guī)特征是通信對(duì)抗偵察比較容易分析識(shí)別和提取測(cè)量的技術(shù)參數(shù),依據(jù)常規(guī)特征,可以對(duì)通信對(duì)抗目標(biāo)的類(lèi)型進(jìn)行初步判別。各種通信信號(hào)共有的常規(guī)特征主要有:1)信號(hào)的調(diào)制樣式;2)工作頻率;3)信號(hào)帶寬;4)信號(hào)的相對(duì)電平;等等。

另外,對(duì)于不同調(diào)制樣式的信號(hào)具有不同的調(diào)制特征,主要有:1)AM 信號(hào)的調(diào)幅度;2)FM 信號(hào)的調(diào)頻指數(shù);3)數(shù)字信號(hào)的碼元速率和碼元寬度;4)FSK信號(hào)的碼元過(guò)渡特征;等等。

3.2 細(xì)微特征

每部通信電臺(tái)由于元器件性能、生產(chǎn)工藝以及安裝調(diào)試等方面的隨機(jī)離散性,必然使其輻射的信號(hào)中帶有區(qū)別于其它通信電臺(tái)的個(gè)體屬性特點(diǎn)[4]。這種能精確反映通信電臺(tái)個(gè)體特點(diǎn)的技術(shù)特征,被稱(chēng)為細(xì)微特征。

那么,對(duì)于通信信號(hào)而言,哪些特征可以作為細(xì)微特征呢?要準(zhǔn)確回答這個(gè)問(wèn)題,必須弄清楚這些特征本身應(yīng)該具有的基本特性。既然細(xì)微特征能夠唯一表征通信電臺(tái)個(gè)體,那么,該特征應(yīng)該是電臺(tái)個(gè)體所固有的特征。此外,信號(hào)細(xì)微特征要能夠作為分析、研究的對(duì)象,還應(yīng)該能夠利用現(xiàn)有的技術(shù)手段從觀測(cè)數(shù)據(jù)中被檢測(cè)出來(lái)。因此,信號(hào)特征要作為體現(xiàn)電臺(tái)硬件個(gè)體差異的細(xì)微特征,歸納起來(lái)應(yīng)滿(mǎn)足以下準(zhǔn)則:

1)普遍性。即信號(hào)特征應(yīng)該對(duì)于任意個(gè)體是普遍存在的,而不是僅僅存在于一部分個(gè)體中。

2)唯一性。即對(duì)于不同的電臺(tái)個(gè)體,該特征項(xiàng)的值應(yīng)該各不相同。

3)穩(wěn)定性。特征應(yīng)具有高的穩(wěn)定性,不因時(shí)間的推移或環(huán)境的變化而發(fā)生顯著改變,或至少在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)僅隨時(shí)間緩慢變化。

4)可檢測(cè)性。即在較低的信噪比條件下,能利用當(dāng)前的技術(shù)手段從有限的觀測(cè)數(shù)據(jù)中檢測(cè)分析出來(lái),這樣才具有實(shí)用意義。

從內(nèi)容上來(lái)看,通信信號(hào)細(xì)微特征包括暫態(tài)特征和穩(wěn)態(tài)特征兩個(gè)方面。暫態(tài)特征是電臺(tái)在過(guò)渡工作狀態(tài)表現(xiàn)出來(lái)的細(xì)微特征,如電臺(tái)開(kāi)機(jī)時(shí)的變化過(guò)程、電臺(tái)工作模式的切換過(guò)程以及數(shù)字通信設(shè)備中碼字的變換等。穩(wěn)態(tài)特征指電臺(tái)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)體現(xiàn)出來(lái)的細(xì)微特征,主要包括電臺(tái)的內(nèi)部噪聲和非線性等產(chǎn)生的雜散特性、調(diào)制參數(shù)的個(gè)體差異以及頻率源的不穩(wěn)定在信號(hào)相關(guān)頻率上的影響等。

4 信號(hào)常規(guī)特征分析

描述通信信號(hào)常規(guī)特征的技術(shù)參數(shù)較多,這里主要分析頻率、帶寬、電平、調(diào)制樣式以及數(shù)字信號(hào)的碼元速率等常規(guī)特征及其提取方法。

4.1 信號(hào)頻率

在通信對(duì)抗偵察中,信號(hào)頻率通常是指載頻頻率,有時(shí)也用信號(hào)頻譜的中心頻率表示。大多數(shù)信號(hào)的載頻頻率和中心頻率是一致的,例如AM信號(hào)、DSB信號(hào)和寬帶調(diào)頻信號(hào)。其中,后兩種信號(hào)本身雖不包含載頻(或載頻很小),但其中心頻率與產(chǎn)生這些信號(hào)所用的載頻相等。而SSB信號(hào)的頻譜不具有對(duì)稱(chēng)性,載頻與中心頻率不一致。

對(duì)于頻率的測(cè)量,目前常用的方法有兩種,一是用偵察接收機(jī)的工作頻率代替信號(hào)頻率。這種測(cè)頻方法實(shí)時(shí)性強(qiáng),易于實(shí)現(xiàn),不需要增加額外的測(cè)頻電路;不過(guò)測(cè)頻精度差,并且接收機(jī)的通帶越寬,測(cè)頻誤差越大。二是用計(jì)算機(jī)進(jìn)行測(cè)頻。這種將計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號(hào)技術(shù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行測(cè)頻的方法,測(cè)量精度高,實(shí)時(shí)性好,目前應(yīng)用得較多。

4.2 信號(hào)帶寬

通信信號(hào)的帶寬是由信號(hào)的功率譜密度在頻域的分布規(guī)律確定的。不同的調(diào)制方式的通信信號(hào)的帶寬有所不同,因而,信號(hào)的帶寬在一定程度上反映了信息的基帶特性。一般說(shuō)來(lái),調(diào)幅信號(hào)的帶寬為基帶信號(hào)頻帶寬度的兩倍。如調(diào)幅話基帶信號(hào)取值約為300Hz～3kHz左右,那么調(diào)幅信號(hào)通頻帶寬度約為6kHz。調(diào)頻信號(hào)帶寬通常小于25kHz。

目前大多數(shù)信號(hào)頻譜的寬度是依據(jù)FFT得到的信號(hào)頻譜,由計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)算。用計(jì)算機(jī)算出的信號(hào)帶寬可以顯示和存儲(chǔ),實(shí)時(shí)性較好。這種測(cè)量方法的測(cè)量精度與相鄰譜線的頻率間隔Δ F有關(guān),Δ F越小,測(cè)量精度越高。

4.3 信號(hào)電平

通信對(duì)抗偵察中,偵察接收機(jī)輸入端的信號(hào)電平通常受到諸多因素的影響,例如路徑損耗、衰落損耗等,所以,要測(cè)量通信信號(hào)的絕對(duì)電平值難度較大。雖然有人在理論上對(duì)各種傳播模型進(jìn)行了定量分析,但這是極復(fù)雜的。另一方面,由于偵察接收機(jī)的輸入信號(hào)電平都很低,并且多個(gè)信號(hào)混疊在一起,給測(cè)量帶來(lái)了很大困難。因此,實(shí)際測(cè)量時(shí),都是測(cè)量接收機(jī)的中頻信號(hào)電平,通常用相對(duì)電平表示,具體方法是測(cè)量接收機(jī)的自動(dòng)增益控制電壓。在實(shí)際測(cè)量中,電平值還受溫度、帶內(nèi)增益的波動(dòng)等因素的影響,因而測(cè)量精度往往比較低。

4.4 碼元速率

碼元速率是數(shù)字通信信號(hào)的重要參數(shù)。在通信對(duì)抗偵察中,接收機(jī)若截獲到數(shù)字信號(hào),需要精確估計(jì)信號(hào)的碼元速率以區(qū)分不同的電臺(tái)或進(jìn)行信號(hào)解調(diào)。常用的碼元速率估計(jì)方法是在時(shí)域?qū)π盘?hào)的瞬時(shí)特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì),如對(duì)MASK信號(hào)可統(tǒng)計(jì)相鄰瞬時(shí)幅度跳變點(diǎn)之間長(zhǎng)度得到碼元速率的估計(jì)。同樣對(duì)MFSK信號(hào)可利用相鄰瞬時(shí)頻率跳變點(diǎn)之間的長(zhǎng)度,MPSK信號(hào)可利用相鄰瞬時(shí)相位跳變點(diǎn)之間長(zhǎng)度估計(jì)碼元速率。這些方法的缺點(diǎn)在于為了得到一個(gè)好的估計(jì)往往需要大量的數(shù)據(jù),而且采用時(shí)域統(tǒng)計(jì)易受噪聲影響。

理論分析表明,單極性隨機(jī)脈沖序列的功率譜在碼元速率的整數(shù)倍處存在離散譜線。因此估計(jì)數(shù)字信號(hào)的碼元速率的另一種方法是提取調(diào)制信號(hào)的基帶信號(hào),根據(jù)此基帶信號(hào),利用小波變換提取碼元跳變構(gòu)成的單極性隨機(jī)脈沖序列后,再利用其功率譜中的離散譜線精確估計(jì)碼元速率。這種方法與時(shí)域測(cè)速法相比,優(yōu)勢(shì)在于利用小波變換能更好地檢測(cè)信號(hào)跳變位置,碼元速率估計(jì)精度高,并且不需要做大量的統(tǒng)計(jì)。

4.5 信號(hào)樣式

信號(hào)樣式指的是通信信號(hào)的調(diào)制類(lèi)型。確定通信信號(hào)的調(diào)制樣式有人工識(shí)別和自動(dòng)識(shí)別兩種途徑。人工識(shí)別是由偵察人員用耳機(jī)、示波器和頻譜儀分析解調(diào)結(jié)果,人為地判定調(diào)制方式。人工識(shí)別一般可以成功識(shí)別持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、碼元速率較低的幅度鍵控信號(hào)和調(diào)制指數(shù)較大的頻移鍵控信號(hào)。這種識(shí)別方法的判決結(jié)果包含人的主觀因素在內(nèi),會(huì)因人而異,可識(shí)別的調(diào)制類(lèi)型也很有限,但它仍然是通信對(duì)抗偵察所不能放棄的一種方法。特別是對(duì)于通帶模擬調(diào)制信號(hào),一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的偵聽(tīng)員對(duì)調(diào)制種類(lèi)的識(shí)別正確率,仍然是自動(dòng)識(shí)別所難以達(dá)到的[5]。

相對(duì)于人工識(shí)別而言,自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)不僅在對(duì)數(shù)字信號(hào)的調(diào)制識(shí)別方面有明顯的優(yōu)勢(shì),而且對(duì)中心頻率和帶寬的估計(jì)誤差、相鄰信道串音、噪聲和衰落效應(yīng)等干擾因素也具有較強(qiáng)的魯棒性。一個(gè)典型的調(diào)制方式自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)包括三個(gè)部分,數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、特征提取模塊與分類(lèi)器。數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊為后續(xù)模塊提供合適的數(shù)據(jù),特征識(shí)別模塊從數(shù)據(jù)中提取信號(hào)的時(shí)域特征與變換域特征,分類(lèi)器根據(jù)特征判斷信號(hào)的調(diào)制方式。

4.6 其它常規(guī)特征

除上述特征外,通信信號(hào)的常規(guī)特征還包括ASK信號(hào)的幅度鍵控進(jìn)制、FSK信號(hào)的移頻間隔和移頻進(jìn)制,以及PSK信號(hào)的相移間隔和相移進(jìn)制等。這些特征對(duì)于識(shí)別通信信號(hào)也是必不可少的,可以通過(guò)觀察信號(hào)波形和頻譜,或利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行分析判斷。

5 信號(hào)細(xì)微特征分析

通信信號(hào)的細(xì)微特征是由電臺(tái)的個(gè)體差異造成的、不影響信息傳遞的可檢測(cè)和可重現(xiàn)的物理量。對(duì)于電臺(tái)來(lái)說(shuō),系統(tǒng)內(nèi)部存在的噪聲以及各器件(特別是放大器)的不同和工藝的差別,導(dǎo)致了電臺(tái)在發(fā)射有用信號(hào)時(shí),會(huì)伴隨著由于失真的不同而產(chǎn)生的不同雜散成分。對(duì)于電臺(tái)的頻率源,不同的制造精度和調(diào)試都會(huì)導(dǎo)致載頻的偏差有所不同。另外,不同的電臺(tái)由于采用的器件的差異,會(huì)導(dǎo)致調(diào)制參數(shù)隨著個(gè)體的不同而存在偏差。這里從電臺(tái)的雜散特征、載頻頻偏以及調(diào)制參數(shù)的個(gè)體差異等方面對(duì)通信信號(hào)的細(xì)微特征進(jìn)行分析。

5.1 雜散輸出

任何電臺(tái)在發(fā)射有用信號(hào)的同時(shí),總是不可避免的伴隨有不需要的雜散頻率被發(fā)射出去。這些雜散頻率成分主要包括互調(diào)頻率成份、諧波輻射、電源濾波不良引起的寄生調(diào)制等。不同的發(fā)射臺(tái),由于電路參數(shù)及電特性的差異,其雜散輸出的成份和大小也不相同。這些雜散成分以多種被動(dòng)的調(diào)制方式附加在有用信號(hào)上,從而使發(fā)射信號(hào)的調(diào)制特征發(fā)生變化。對(duì)于雜散輸出特征,目前有學(xué)者提出用信號(hào)的高階統(tǒng)計(jì)矩來(lái)描述。信號(hào)的高階統(tǒng)計(jì)量能有效檢測(cè)信號(hào)的幅度信號(hào),對(duì)高斯噪聲具有很好的抑制作用,非常適合于分析信號(hào)由于附加調(diào)制帶來(lái)的細(xì)微變化,因而對(duì)于分析信號(hào)雜散輸出有較好的效果。

5.2 頻率穩(wěn)定度

通信設(shè)備中的晶體振蕩器是用來(lái)提供時(shí)間和頻率基準(zhǔn)的組成單元。由于振蕩線圈的結(jié)構(gòu)尺寸的差異、晶體管的差異、支持電路電源電壓和負(fù)載阻抗以及電臺(tái)開(kāi)機(jī)時(shí)間的長(zhǎng)短等諸多因素的影響,晶體振蕩器產(chǎn)生的頻率會(huì)產(chǎn)生一定的偏移,從而導(dǎo)致通信信號(hào)載頻出現(xiàn)偏差。對(duì)于直接數(shù)字合成(DDS)技術(shù)產(chǎn)生的振蕩信號(hào)而言,表面上看,似乎回避了模擬電路中晶體的影響,但實(shí)際上數(shù)字邏輯中時(shí)序的控制仍需要時(shí)鐘來(lái)完成,而時(shí)鐘的產(chǎn)生最終要?dú)w結(jié)到晶體振蕩器。因此,晶體振蕩的不穩(wěn)定仍然會(huì)給不同電臺(tái)的載頻帶來(lái)不同的影響。

從理論上來(lái)說(shuō),頻率穩(wěn)定度能夠作為細(xì)微特征對(duì)電臺(tái)進(jìn)行區(qū)分。然而,由于電臺(tái)個(gè)體的頻率穩(wěn)定度較高,它們之間的差別非常小,特別是相同型號(hào)的通信電臺(tái)之間的載波波動(dòng)差別更小,如何精確提取載頻波動(dòng)特征,成為問(wèn)題的關(guān)鍵。由于接收機(jī)中頻頻率高(一般的超短波接收機(jī)中頻輸出頻率在幾MHz到幾十MHz之間,頻率抖動(dòng)在幾kHz),傳統(tǒng)的方法例如FFT變換,時(shí)頻分析的方法獲取的瞬時(shí)頻率精度難以滿(mǎn)足要求。如果采用頻譜分析的方法則更行不通,因?yàn)轭l譜反映的是偵察數(shù)據(jù)的累積特征,累積的特征無(wú)法反映信號(hào)載頻的瞬時(shí)波動(dòng)規(guī)律,精度也難以滿(mǎn)足要求。再加上實(shí)際偵察中能夠獲取的電臺(tái)信號(hào)數(shù)據(jù)有限,以及傳輸過(guò)程中的信道噪聲干擾,當(dāng)前提取信號(hào)的載波穩(wěn)定度特征還有很大困難[6]。

5.3 調(diào)制參數(shù)的個(gè)體差異

不同通信電臺(tái)(即使型號(hào)相同),由于采用的器件的差異,其調(diào)制參數(shù)必然隨個(gè)體的不同而存在偏差。如AM信號(hào)調(diào)幅度、FM信號(hào)的頻偏與調(diào)頻系數(shù)、FSK信號(hào)的碼元過(guò)渡特征等。只要測(cè)量精度足夠,理論上也可根據(jù)結(jié)果區(qū)分不同電臺(tái)。

1)AM信號(hào)的調(diào)幅系數(shù)

實(shí)際模擬調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)是隨機(jī)變化的,所以,直接測(cè)量模擬信號(hào)的調(diào)幅度是極其困難的,只有在偵察接收設(shè)備中采用計(jì)算機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),對(duì)AM信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理后,調(diào)幅度的測(cè)量才可以實(shí)現(xiàn)。

2)FM信號(hào)的頻偏與調(diào)頻系數(shù)

從理論上說(shuō),FM信號(hào)的調(diào)制深度(調(diào)頻指數(shù))是可調(diào)的,但在實(shí)際應(yīng)用中,為了使用的方便和快捷,發(fā)射電臺(tái)電路內(nèi)部都將信號(hào)的調(diào)制深度定為一個(gè)固定值,對(duì)使用者不提供調(diào)制深度設(shè)定的接口。不同型號(hào)電臺(tái)的調(diào)制深度不同,直接影響信號(hào)調(diào)制參數(shù)分布特性的不一致。而對(duì)相同型號(hào)電臺(tái),雖然調(diào)制深度相同,但FM信號(hào)在發(fā)射電臺(tái)調(diào)制過(guò)程中,由于器件的非線性,必然會(huì)影響到信號(hào)的調(diào)制特性。因此,調(diào)制參數(shù)是FM信號(hào)的重要特征參數(shù)。對(duì)于FM信號(hào)的頻偏和調(diào)頻系數(shù),可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)信號(hào)瞬時(shí)頻率特性得到。

3)2FSK信號(hào)的碼元過(guò)渡特征[7]

碼元過(guò)渡特征是指2FSK信號(hào)碼元過(guò)渡時(shí)間的長(zhǎng)短。2FSK信號(hào)的兩個(gè)載頻互相交替工作,從一個(gè)載頻切換到另一個(gè)載頻存在過(guò)渡時(shí)間,這個(gè)時(shí)間與發(fā)射電臺(tái)的頻率切換開(kāi)關(guān)、頻率震蕩器等元器件有關(guān)。它能反映出信號(hào)的細(xì)微特征,只要精確測(cè)量,可以作為2FSK信號(hào)細(xì)微特征,但分析精度必須在碼元波特率的10倍以上。若信號(hào)傳輸速率為200bps,碼元寬度是5ms,則分析精度必須在0.5ms以?xún)?nèi),可以用離散小波變換法來(lái)分析。在實(shí)際測(cè)量中,可以考慮的參數(shù)包括過(guò)渡區(qū)出現(xiàn)的次數(shù)、過(guò)渡區(qū)的平均持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度、最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間、最短持續(xù)時(shí)間等[8]。

5.4 其它細(xì)微特征

電臺(tái)在工作過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)許多重要的過(guò)渡狀態(tài),這些過(guò)渡狀態(tài)有些來(lái)自系統(tǒng)本身,如電臺(tái)開(kāi)機(jī)時(shí)的變化過(guò)程、電臺(tái)工作模式的切換過(guò)程;也有些來(lái)自系統(tǒng)外部激勵(lì),如供電系統(tǒng)的不穩(wěn)定變化對(duì)電臺(tái)帶來(lái)的瞬時(shí)變化。過(guò)渡狀態(tài)必然使信號(hào)反映出一定的暫態(tài)特征。但是,外部激勵(lì)帶來(lái)的暫態(tài)變化本身就具有偶然性,所引起的信號(hào)變化也不是每個(gè)電臺(tái)必然存在的,因此不具有普遍性。所以,根據(jù)通信信號(hào)細(xì)微特征的定義,這里所說(shuō)的暫態(tài)特征主要是指電臺(tái)開(kāi)/關(guān)機(jī)時(shí)的變化特征和電臺(tái)工作模式的變換特征。暫態(tài)特征在電臺(tái)識(shí)別中最大的優(yōu)勢(shì)在于能夠撇開(kāi)信號(hào)調(diào)制方式的影響。對(duì)于信號(hào)暫態(tài)特征的提取,目前有學(xué)者從分形理論角度出發(fā),提出了基于暫態(tài)包絡(luò)信號(hào)時(shí)變分層指數(shù)的暫態(tài)特征分析方法,具有良好的識(shí)別效果。

細(xì)微特征還包括通信信號(hào)的畸變特征[8]?；兲卣魇侵感盘?hào)幅度與周?chē)啾瘸霈F(xiàn)的突然變化?；兲卣鲗?shí)際上是信號(hào)包絡(luò)畸變特征。如突發(fā)信號(hào)的瞬時(shí)包絡(luò)就含有畸變特征。在提取具體特征參數(shù)時(shí),可著重分析這些參數(shù):發(fā)生畸變的平均時(shí)間間隔、最長(zhǎng)間隔、最短間隔、畸變區(qū)域的平均持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度、最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間、最短持續(xù)時(shí)間等。這些特征都是統(tǒng)計(jì)特征,它們雖然能反映信號(hào)屬性,但也與信道特性的不理想、環(huán)境干擾甚至接收設(shè)備的性能有關(guān),因而就目前的技術(shù)水平而言,提取分析的難度較大。

6 結(jié)語(yǔ)

論文分析了通信對(duì)抗目標(biāo)的信號(hào)特征產(chǎn)生的機(jī)理,從常規(guī)特征和細(xì)微特征兩方面探討了通信對(duì)抗目標(biāo)信號(hào)特征包含的主要內(nèi)容,并分析了信號(hào)特征的提取和用于目標(biāo)識(shí)別的可行性。對(duì)于通信對(duì)抗目標(biāo)識(shí)別而言,完成特征提取后,將這些特征信息轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行表示和存儲(chǔ),并構(gòu)建目標(biāo)特征信息庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是下一步需要考慮的問(wèn)題。

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