淺談基于DSP的電子偵察信號(hào)處理技術(shù)

王靜??

摘要：隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在各行各業(yè)中都有廣泛應(yīng)用，尤其是軍事領(lǐng)域，信息資源的爭(zhēng)奪也越來越激烈。電子戰(zhàn)成為現(xiàn)代軍事領(lǐng)域中的重要研究?jī)?nèi)容，其主要是利用電子設(shè)備進(jìn)行的戰(zhàn)斗，主要是通過電子信號(hào)的發(fā)射，從而干擾或破壞對(duì)方武器裝備，或是利用電磁頻譜以及電磁信息來追蹤、甚至是定位，同時(shí)能夠保障我方武器能夠正常使用。文章主要針對(duì)基于DSP的電子偵察信號(hào)處理技術(shù)展開分析。

關(guān)鍵詞：DSP技術(shù)；電子偵察信號(hào)處理技術(shù)；電子戰(zhàn)

隨著現(xiàn)代各種數(shù)字信號(hào)處理芯片的不斷升級(jí)，數(shù)字信號(hào)處理（DSP）技術(shù)也發(fā)生了較大的變革，人們對(duì)于信號(hào)處理的速度和效率提出了更高的要求。雷達(dá)模擬信號(hào)利用數(shù)字信號(hào)模型轉(zhuǎn)化芯片進(jìn)行處理，從而對(duì)信號(hào)進(jìn)行儲(chǔ)存和分析，再利用DSP技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，能夠更多的獲取信號(hào)中的相關(guān)信息。DSP技術(shù)不但提升了信號(hào)處理的效率，并且具有較好的發(fā)展前景。

一、雷達(dá)的信號(hào)數(shù)據(jù)建模

（一）雷達(dá)信號(hào)的相關(guān)參數(shù)

①脈沖到達(dá)時(shí)間：其是雷達(dá)信號(hào)中的重要參數(shù)之一，其是指雷達(dá)檢測(cè)到脈沖信號(hào)達(dá)到的時(shí)間，在對(duì)該參數(shù)測(cè)試過程中，主要是以上一個(gè)脈沖前沿信號(hào)作為參考依據(jù)，從而對(duì)脈沖到達(dá)時(shí)間進(jìn)行從預(yù)測(cè)。在得到脈沖達(dá)到時(shí)間的具體數(shù)值之后，就能夠計(jì)算出脈沖之間的間隔時(shí)間，從而后續(xù)計(jì)算提供切實(shí)的信息[1]。②脈沖寬度：該參數(shù)對(duì)于脈沖描述具有重要作用，主要是指脈沖結(jié)束的時(shí)間以及出發(fā)和達(dá)到之間的時(shí)間間隔。雷達(dá)信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，對(duì)于脈沖寬度和脈沖間隔時(shí)間都是同步進(jìn)行計(jì)算的。并隨著現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)的不斷創(chuàng)新，雷達(dá)偵測(cè)系統(tǒng)對(duì)于脈沖寬度的計(jì)算處理也有了更好的發(fā)展，例如通過浮動(dòng)電頻測(cè)量脈沖寬度，從而能夠有效降低波動(dòng)對(duì)于測(cè)量結(jié)果的影響，進(jìn)而保障測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性[2]。為了進(jìn)一步提升測(cè)量結(jié)果的精確度，雷達(dá)偵測(cè)系統(tǒng)中采取了檢波的模式，對(duì)于檢測(cè)到的脈沖寬度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。③脈沖重復(fù)間隔：其是脈沖信號(hào)基礎(chǔ)參數(shù)，是指兩個(gè)脈沖之間的間隔時(shí)間。一個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)中的脈沖重復(fù)間隔有許多，因此運(yùn)行格式以及范圍都較為復(fù)雜，且該參數(shù)的變化速度較快，主要是利用脈沖達(dá)到時(shí)間進(jìn)行差值計(jì)算獲得。④載波頻率：該參數(shù)主要是劃分載波信號(hào)的重要參數(shù)，是指輻射源脈中的調(diào)制頻率，包括常規(guī)頻率和頻率捷變等。

（二）脈沖描述字流

脈沖描述字流就是將偵察到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理。一般情況下，雷達(dá)偵察系統(tǒng)中的脈沖描述字流主要是由上述四個(gè)參數(shù)組成。脈沖描述字流的實(shí)際形成過程為：根據(jù)脈沖達(dá)到時(shí)間以及檢測(cè)到的脈沖寬度，從而得到脈沖結(jié)束時(shí)間，得到第一個(gè)脈沖的相關(guān)參數(shù)；在上一個(gè)脈沖中的相關(guān)數(shù)據(jù)，在實(shí)際處理過程中都需要考慮到噪音的干擾，這樣才能符合實(shí)際環(huán)境情況；脈沖數(shù)據(jù)信息分析完畢之后，需要對(duì)下一個(gè)脈沖的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而保障下一個(gè)脈沖的采集數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)，要是符合標(biāo)準(zhǔn)則程序結(jié)束，若不符合標(biāo)準(zhǔn)則需要反復(fù)循環(huán)[3]。

二、電子偵察信號(hào)分選算法

（一）電子偵察信號(hào)的PRI特性與描述

電子偵察信號(hào)中涵蓋了許多參數(shù)，并且PRI的運(yùn)行樣式較多，參數(shù)變化大且速度快。雷達(dá)系統(tǒng)中的PRI運(yùn)行樣式及參數(shù)均較多。

（二）常見的PRI分選算法

電子偵察信號(hào)處理技術(shù)中的核心內(nèi)容就是雷達(dá)脈沖重復(fù)時(shí)間的分選與估算。高效率的計(jì)算方法對(duì)于雷達(dá)運(yùn)行以及運(yùn)行效率都有直接影響，從而明確信號(hào)內(nèi)容。雷達(dá)偵測(cè)范圍內(nèi)，雷達(dá)監(jiān)測(cè)對(duì)于脈沖達(dá)到時(shí)間的檢測(cè)可能出現(xiàn)一定的偏差，導(dǎo)致脈沖重復(fù)間隔在分選與估計(jì)上出現(xiàn)一定的隨機(jī)性，進(jìn)而影響到脈沖達(dá)到時(shí)間的計(jì)算。脈沖達(dá)到時(shí)間計(jì)算方法有很多，這使得脈沖重復(fù)間隔時(shí)間的預(yù)測(cè)方法也有很多，目前主要采用的是累計(jì)差直方圖算法以及序列差值方圖。

累計(jì)差直方圖算法主要是利用原有統(tǒng)計(jì)直方圖及序列搜索法進(jìn)行脈沖重復(fù)間隔的分選操作，傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)直方圖算法較為簡(jiǎn)單，通過加入序列搜索法能夠提升計(jì)算結(jié)果的精確度。序列搜索成功之后，脈沖達(dá)到時(shí)間能夠直接計(jì)算出來。序列差直方圖算法主要是對(duì)傳統(tǒng)通用設(shè)備互聯(lián)框架算法進(jìn)行完善得到的算法，在實(shí)際應(yīng)用中有著較好的使用性能，也是電子偵察信號(hào)計(jì)算中的一種常用算法。

三、脈內(nèi)調(diào)制特征分析

電子偵察技術(shù)主要是利用雷達(dá)信號(hào)脈沖調(diào)制分析技術(shù)對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，其主要是對(duì)頻率及相位和幅度變化進(jìn)行分析。單載頻信號(hào)是雷達(dá)信號(hào)探測(cè)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是最常見的參數(shù)指標(biāo)，其是電子偵察中能夠最先接觸到的信號(hào)。線性調(diào)頻信號(hào)也是俗稱的鳥鳴信號(hào)，目前在社會(huì)中有著廣泛的應(yīng)用。為了能夠有效消除電子偵察信號(hào)中時(shí)域之間的矛盾，采用短時(shí)傅里葉分析法進(jìn)行信號(hào)特征分析，從而滿足時(shí)域特征的變化，并且能夠提高頻譜的質(zhì)量。短時(shí)傅里葉分析法具有較高的分辨率和精確性，能夠滿足時(shí)頻變化的要求。但是其在實(shí)際應(yīng)用過程中也存在著一定的限制，主要是由于時(shí)間分辨率和頻率分辨率的計(jì)算上存在著一定的問題。此外，短時(shí)傅里葉變換在確定時(shí)間之后，需要確定短時(shí)間窗，才能夠進(jìn)行高頻信號(hào)分析。

四、結(jié)語(yǔ)

電子戰(zhàn)成為現(xiàn)代軍事領(lǐng)域中的重要研究?jī)?nèi)容，其主要是利用電子設(shè)備進(jìn)行的戰(zhàn)斗，主要是通過電子信號(hào)的發(fā)射，從而干擾或破壞對(duì)方武器裝備，或是利用電磁頻譜以及電磁信息來追蹤、甚至是定位，同時(shí)能夠保障我方武器能夠正常使用。本文主要針對(duì)基于DSP的電子偵察信號(hào)處理技術(shù)展開分析。基于DSP技術(shù)的電子偵察信號(hào)處理技術(shù)是現(xiàn)代軍事領(lǐng)域中的重要研究?jī)?nèi)容，主要是為了保障己方設(shè)備的穩(wěn)定性，同時(shí)發(fā)現(xiàn)敵方信號(hào)中的有價(jià)值信息，進(jìn)而為決策提供科學(xué)依據(jù)。但是在實(shí)際應(yīng)用中該技術(shù)的應(yīng)用也存在一定的限制，例如信號(hào)傳輸過于依賴?yán)走_(dá)等，有待進(jìn)一步的創(chuàng)新與研究，提升其應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]高春芳.基于DSP和FPGA的電子偵察信號(hào)模擬器設(shè)計(jì)[J].電子科技，2016，29（5）：5154.

[2]李明星.基于DSP的電子偵察信號(hào)處理技術(shù)研究[J].信息通信，2016，34（12）：268269.

[3]劉文，馮燕，王巍，等.基于PCI的DSP+FPGA數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái)[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2015，8（9）：23482351.

作者簡(jiǎn)介：王靜（1986），女 ，漢族，吉林榆樹人，碩士，助教，研究方向：信號(hào)檢測(cè)與處理。