電子偵察干擾一體機(jī)及國(guó)產(chǎn)化綜述

張文旭，吳振南，陸滿君，胡建波

（1.哈爾濱工程大學(xué)信息與通信工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150001；2.上海無(wú)線電設(shè)備研究所，上海 201109；3.中國(guó)人民解放軍91411部隊(duì)，遼寧大連 116041）

0 引 言

電子偵察干擾一體機(jī)是現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中對(duì)抗雷達(dá)或通信系統(tǒng)的一種有效設(shè)備，可以使敵方雷達(dá)或通信設(shè)備無(wú)法進(jìn)行有效的探測(cè)或通信。電子偵察干擾一體機(jī)包括了電子偵察接收機(jī)和電子干擾發(fā)射機(jī)，是一種將電子偵察和電子干擾功能實(shí)現(xiàn)一體化集成的設(shè)備，具備大頻率覆蓋范圍、高靈敏度、大瞬時(shí)帶寬、大動(dòng)態(tài)范圍、大干擾頻率覆蓋范圍、大干擾帶寬、靈活多變的干擾樣式等特點(diǎn)。電子偵察干擾一體機(jī)在功能上也具備了電子偵察接收機(jī)的基本功能要求，如參數(shù)測(cè)量、信號(hào)分選等功能，不同系統(tǒng)中還需要具備信號(hào)識(shí)別等功能。

本文主要針對(duì)電子對(duì)抗技術(shù)應(yīng)用需求，分析了電子偵察干擾一體機(jī)及其技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，特別對(duì)電子偵察干擾一體機(jī)的國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用情況進(jìn)行了分析，并對(duì)電子偵察干擾一體機(jī)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了總結(jié)。

1 電子偵察干擾一體機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

1.1 電子偵察干擾系統(tǒng)構(gòu)架

基于頻率掃描方式的超外差結(jié)構(gòu)，從功能上劃分，可以分為電子偵察和電子干擾兩部分。圖1 給出了一種基于掃頻式引導(dǎo)的電子偵察干擾一體化系統(tǒng)構(gòu)架，該系統(tǒng)構(gòu)架主要分為天線部分、微波前端部分以及數(shù)字處理器三個(gè)部分。

圖1 掃頻式引導(dǎo)偵察干擾一體化系統(tǒng)構(gòu)架Fig.1 Sweep-frequency guided，reconnaissance and jamming integrated system architecture

上述掃頻式引導(dǎo)偵察干擾系統(tǒng)的工作頻率覆蓋范圍可以達(dá)到4～18 GHz，但是中頻處理瞬時(shí)帶寬只有1 GHz，因此該系統(tǒng)的靈敏度為

式中：S為掃頻式引導(dǎo)偵察干擾系統(tǒng)的接收靈敏度，單位為dBm；為中頻處理帶寬，單位為MHz；為接收機(jī)的噪聲系數(shù)；為識(shí)別系數(shù)。

掃頻式引導(dǎo)偵察干擾系統(tǒng)將寬開4～18GHz 的輸入信號(hào)頻率范圍變換到中頻瞬時(shí)帶寬1GHz 范圍內(nèi)，帶寬變小，靈敏度得到提高。

電子科技大學(xué)周啟航提出了一種彈載干擾機(jī)偵察引導(dǎo)方法，該方法的快速引導(dǎo)主要通過(guò)劃分大小頻段的二級(jí)檢波結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)現(xiàn)框圖如圖2所示。上述快速引導(dǎo)式偵察干擾系統(tǒng)通過(guò)個(gè)帶通濾波器將射頻雷達(dá)信號(hào)頻段進(jìn)行劃分，利用包絡(luò)檢波進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)判別，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)第+1路數(shù)據(jù)的數(shù)字下變頻處理。該實(shí)現(xiàn)方案的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)分段包絡(luò)檢波的方式實(shí)現(xiàn)了快速引導(dǎo)，但是系統(tǒng)微波前端的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度增加。

圖2 快速引導(dǎo)式彈載干擾機(jī)偵察引導(dǎo)方法框圖Fig.2 Block diagram of reconnaissance and guidance method of fast-guided missile-borne jammer

上述基于MWC 技術(shù)的偵察干擾一體化結(jié)構(gòu)，需要在微波前端的一體化集成部分實(shí)現(xiàn)模擬濾波器組、模擬上下變頻以及偽隨機(jī)序列的模擬混頻和解混，因此會(huì)增加微波前端的復(fù)雜度。但是該技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于數(shù)字處理部分，可以將中頻接收機(jī)瞬時(shí)帶寬內(nèi)的處理能力，擴(kuò)展至射頻工作頻率范圍的處理能力，解決了大帶寬同時(shí)偵收與干擾的問(wèn)題。

1.2 電子偵察干擾一體化集成技術(shù)

圖3 基于MWC技術(shù)的偵察干擾一體化結(jié)構(gòu)Fig.3 Integrated structure of reconnaissance and jamming based on MWC technology

電子偵察干擾一體化集成是指通過(guò)不同的系統(tǒng)方案，從天線、微波前端、數(shù)字處理器等方面實(shí)現(xiàn)一體化集成。典型的偵察干擾一體化集成結(jié)構(gòu)如圖4 所示。典型的一體化核心處理器構(gòu)架通常采用FPGA+DSP 的設(shè)計(jì)構(gòu)架，其中FPGA 主要完成信號(hào)預(yù)處理、參數(shù)測(cè)量、信號(hào)跟蹤、干擾信號(hào)生成等功能，DSP 主要完成信號(hào)分選、干擾策略制定等功能。電子偵察干擾一體化集成的發(fā)展趨勢(shì)是小型化、模塊化、國(guó)產(chǎn)化。

圖4 偵察干擾一體化集成結(jié)構(gòu)Fig.4 Reconnaissance and jamming integrated structure

2 電子偵察干擾技術(shù)研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)

2.1 電子偵察技術(shù)研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)

美國(guó)空軍理工學(xué)院Zahirniak 等研究了多速率數(shù)字信道化接收機(jī)結(jié)構(gòu)的硬件實(shí)現(xiàn)；美國(guó)圣地亞哥州立大學(xué)Harris 等研究了多相濾波器組結(jié)構(gòu)在無(wú)線通信數(shù)字收發(fā)機(jī)中的應(yīng)用；西班牙馬德里理工大學(xué)López-Risue?o 等研究了一種用于信號(hào)截獲的基于時(shí)頻分析的數(shù)字信道化接收機(jī)；西班牙馬德里理工大學(xué)Sanchez等利用FPGA 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了一種基于快速傅里葉變換（fast Fourier transform，F(xiàn)FT）的數(shù)字信道化接收機(jī)；美國(guó)圣地亞哥州立大學(xué)Chen等研究了基于非最大抽取的分析/綜合濾波器組在寬帶數(shù)字濾波中的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)研究相對(duì)較晚，在2000年以后陸續(xù)出現(xiàn)信道化接收機(jī)的研究報(bào)道。電子科技大學(xué)呂幼新、鄭立崗等研究了基于多相濾波的寬帶數(shù)字化接收機(jī)技術(shù)，楊靜、呂幼新等研究了高效數(shù)字信道化瞬時(shí)測(cè)頻接收機(jī)，王洪、呂幼新等研究了寬帶數(shù)字接收機(jī)的高效FPGA設(shè)計(jì)；西安電子科技大學(xué)常虹、趙國(guó)慶等研究了一種短時(shí)傅里葉變換的高效數(shù)字信道化接收機(jī)設(shè)計(jì)，王宏偉、趙國(guó)慶等研究了一種基于多相濾波和短時(shí)快速傅里葉變換技術(shù)的實(shí)時(shí)寬帶數(shù)字接收機(jī)；哈爾濱工程大學(xué)張文旭、司錫才等研究了被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭中的數(shù)字信道化技術(shù)；西安電子科技大學(xué)陳伯孝、陳多芳等研究了雙/多基地綜合脈沖孔徑地波雷達(dá)中的信道化接收技術(shù)；南京理工大學(xué)劉光祖、王建新等研究了一種實(shí)信號(hào)數(shù)字信道化接收機(jī)高效結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；國(guó)防科技大學(xué)王永明、王世練等在硬件平臺(tái)上完成了1.2 GSPS數(shù)字信道化接收機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；龔仕仙、魏璽章等對(duì)寬帶數(shù)字信道化接收機(jī)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了詳細(xì)的綜述。

在數(shù)字信道化接收機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，其結(jié)構(gòu)類型種類較多，以其中幾種典型結(jié)構(gòu)為例分析其特點(diǎn)。

1）基于單通道數(shù)字下變頻的數(shù)字信道化結(jié)構(gòu)

典型的基于單通道數(shù)字下變頻的數(shù)字信道化結(jié)構(gòu)如圖5 所示。其中DDC_1～DDC_表示不同的數(shù)據(jù)通道，NCO_1～NCO_為個(gè)數(shù)控振蕩器，輸入數(shù)據(jù)為正交分量～I，～Q，經(jīng)過(guò)倍插值，濾波等過(guò)程輸出′～′、′～′。

圖5 基于單通道數(shù)字下變頻的數(shù)字信道化結(jié)構(gòu)Fig.5 Digital channelization structure based on single-channel digital down-conversion

基于單通道數(shù)字下變頻的數(shù)字信道化結(jié)構(gòu)中，不同的子信道之間彼此獨(dú)立，使得該結(jié)構(gòu)具有較高的靈活性。但是子信道的獨(dú)立性使得每一個(gè)子信道的濾波器也彼此獨(dú)立，當(dāng)子信道數(shù)目較大的情況下，這些彼此獨(dú)立的濾波器將消耗較大的硬件資源，即該結(jié)構(gòu)子信道數(shù)目不宜過(guò)多。因此，基于單通道數(shù)字下變頻的數(shù)字信道化結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中受到一定程度的限制。

2）基于多相濾波的數(shù)字信道化結(jié)構(gòu)

基于多相濾波的數(shù)字信道化結(jié)構(gòu)是在數(shù)字信道化接收機(jī)低通實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)得到的一種將原型低通濾波器進(jìn)行多相分解形成的結(jié)構(gòu)。圖6給出了一種典型的基于多相濾波的實(shí)信號(hào)最大抽取（=，為抽取數(shù)）數(shù)字信道化結(jié)構(gòu)。

圖6 基于多相濾波的實(shí)信號(hào)最大抽取數(shù)字信道化結(jié)構(gòu)Fig. 6 Digital channelization structure of real signal maximum extraction based on polyphase filtering

該結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)勢(shì)是利用數(shù)字信道化技術(shù)，可以進(jìn)一步提升信道化接收機(jī)的靈敏度，信道化接收機(jī)靈敏度為'=-114+10 log(B/)+10 log+10 log(2)

式中：S'為信道化接收機(jī)的靈敏度，單位為dBm；B為中頻處理帶寬，以MHz 為單位；為數(shù)字均勻信道化子信道數(shù)；F為接收機(jī)的噪聲系數(shù)；D為識(shí)別系數(shù)。

3）其他數(shù)字信道化接收機(jī)結(jié)構(gòu)

美國(guó)喬治亞理工學(xué)院Abu-Al-Saud等研究了一種用于軟件無(wú)線電系統(tǒng)的基于完美重構(gòu)濾波器組結(jié)構(gòu)的高效寬帶信道化器；加拿大麥吉爾大學(xué)Siavash等研究了基于過(guò)采樣完美重構(gòu)濾波器組結(jié)構(gòu)的收發(fā)機(jī)中的信道和頻率估計(jì)、基于多載波收發(fā)系統(tǒng)的過(guò)采樣完美重構(gòu)DFT調(diào)制濾波器組；奧地利維也納工業(yè)大學(xué)Doblinger 等研究了一種完美重構(gòu)均勻余弦調(diào)制濾波器組快速設(shè)計(jì)方法；盧森堡大學(xué)Martins等研究了基于完美重構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)采樣DFT 調(diào)制濾波器組及其無(wú)乘法器優(yōu)化方法。在利用頻率響應(yīng)屏蔽技術(shù)實(shí)現(xiàn)低復(fù)雜度結(jié)構(gòu)方面，巴西里約熱內(nèi)盧大學(xué)Furtado等研究了利用FRM 技術(shù)優(yōu)化余弦調(diào)制濾波器組原型濾波器的方法；新加坡南洋理工大學(xué)Ambede等研究了一種用于多標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線電系統(tǒng)的具有靈活低復(fù)雜度的均勻和非均勻數(shù)字濾波器組結(jié)構(gòu)，Sumedh等研究了基于FRM的窄過(guò)渡帶數(shù)字濾波器的FPGA實(shí)現(xiàn)；印度卡利卡特國(guó)家技術(shù)學(xué)院Sudharman等研究了一種用于寬帶信道化器中的高效非最大抽取FRM 濾波器設(shè)計(jì)。國(guó)內(nèi)的一些研究學(xué)者也開展了一些數(shù)字信道化接收機(jī)結(jié)構(gòu)的研究，哈爾濱工業(yè)大學(xué)劉治宇、林茂六等研究了基于功率互補(bǔ)對(duì)的樹形結(jié)構(gòu)混合濾波器組設(shè)計(jì)方法；北京理工大學(xué)李云杰、高梅國(guó)等研究了一種STFT 的多級(jí)信道化接收機(jī)結(jié)構(gòu)；電子科技大學(xué)王洪、呂幼新等研究了基于WOLA濾波器組的信道化接收機(jī)結(jié)構(gòu)；解放軍信息工程大學(xué)李冰等研究了基于近似完美重構(gòu)（near-perfect reconstruction，NPR）、非均勻的動(dòng)態(tài)信道化濾波結(jié)構(gòu)，國(guó)防科技大學(xué)唐鵬飛等研究了一種新的動(dòng)態(tài)信道化接收機(jī)設(shè)計(jì)方法；哈爾濱工程大學(xué)陳濤、張文旭等研究了基于FRM 的數(shù)字信道化結(jié)構(gòu)；西安電子科技大學(xué)田斌、李晨曦等研究了基于FRM 的近似精確重構(gòu)的低復(fù)雜度星載信道化器；上海交通大學(xué)何迪等研究了一種用于星載信道化器的子信道分解與合成方法；南京電訊技術(shù)研究所黨軍宏等研究了一種新型的基于頻率濾波的寬帶星載數(shù)字信道化器；清華大學(xué)陽(yáng)志明等研究了一種基于復(fù)指數(shù)調(diào)制精確重構(gòu)濾波器組的寬帶星載數(shù)字信道化器?？梢?，寬帶數(shù)字信道化技術(shù)的國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果較多，表1總結(jié)了寬帶數(shù)字信道化結(jié)構(gòu)類別、特點(diǎn)及應(yīng)用。

表1 寬帶數(shù)字信道化結(jié)構(gòu)類別、特點(diǎn)及應(yīng)用Tab.1 Broadband digital channelization structure categories，characteristics and applications

太湖局將切實(shí)履行《條例》賦予的職責(zé)，努力提高流域管理機(jī)構(gòu)依法履職能力。按照《條例》新的要求做好實(shí)施行政許可和審查的充分準(zhǔn)備，堅(jiān)持依法管水、依法治水。盡快梳理《條例》規(guī)定的職責(zé)和制度，啟動(dòng)《條例》配套制度制定、修訂工作，開展流域基本情況調(diào)查和登記，依據(jù)《條例》規(guī)定進(jìn)行分類處理，提出有關(guān)配套制度出臺(tái)前的過(guò)渡性貫徹措施。

信號(hào)分選與跟蹤技術(shù)的研究最早可以追溯到上個(gè)世紀(jì)七十年代，主要是利用雷達(dá)信號(hào)脈沖重復(fù)間隔（pulse repetition interval，PRI）實(shí) 現(xiàn) 脈 沖 去 交 錯(cuò)。1989 年Mardia 等研 究 了 基 于 累 積 差 值 直 方 圖（cumulative difference histogram，CDIF）算法的雷達(dá)信號(hào)分選；1992年Miloievic等提出了基于序列差值直方圖（sequential difference histogram，SDIF）算法的雷達(dá)信號(hào)分選；四川大學(xué)趙仁健等研究了通過(guò)累積變換得到的特征曲線來(lái)分選的平面變換方法；哈爾濱工程大學(xué)劉旭波等研究了一種利用關(guān)聯(lián)比較器進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)預(yù)分選；空軍航空大學(xué)李英達(dá)等研究了基于二維特征向量提取脈沖序列中PRI變化規(guī)律的復(fù)雜調(diào)制雷達(dá)信號(hào)分選方法；北京理工大學(xué)王俊嶺等研究了一種基于脈沖間隔與單個(gè)脈沖關(guān)聯(lián)的直方圖算法；北京目標(biāo)與環(huán)境電磁散射輻射國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室郭杰等研究了一種通過(guò)改進(jìn)Kohonen 網(wǎng)絡(luò)模型并合并同類聚類中心的脈沖聚類分選算法；西安電子科技大學(xué)張勇強(qiáng)等研究了一種適用于數(shù)字信道化接收機(jī)的雷達(dá)輻射源聚類分選方法，該方法將脈沖描述字（pulse description word，PDW）流進(jìn)行網(wǎng)格密度聚類，并采用CDIF 最優(yōu)門限剔除虛警雷達(dá)輻射源；火箭軍工程大學(xué)張怡霄等研究了一種基于數(shù)據(jù)場(chǎng)理論聯(lián)合PRI 變換與聚類的雷達(dá)信號(hào)分選方法；解放軍信息工程大學(xué)姜宏志等研究了一種基于多站時(shí)差和多參數(shù)信息聯(lián)合的單脈沖實(shí)時(shí)分選方法。南京航空航天大學(xué)楊永學(xué)等分析了現(xiàn)代雷達(dá)信號(hào)分選跟蹤的幾種方法，信號(hào)跟蹤器往往采用雷達(dá)的一些特征參數(shù)作為關(guān)聯(lián)比較的判斷內(nèi)容。

2.2 電子干擾技術(shù)研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)

電子干擾的主要任務(wù)是根據(jù)電子偵察獲取的敵方輻射源信息制定有效的干擾策略并實(shí)施有源電子干擾，從而成功干擾敵方輻射源使其探測(cè)失效或削弱其探測(cè)能力。

由于有源干擾技術(shù)的敏感性，國(guó)外在有源干擾方面的研究報(bào)道相對(duì)較少。敘利亞高等應(yīng)用技術(shù)研究所Hanbali 等對(duì)線性調(diào)頻雷達(dá)的自保護(hù)欺騙干擾進(jìn)行了綜述，研究了抗線性調(diào)頻雷達(dá)的自保護(hù)模糊譜干擾；印度塔帕大學(xué)Joshi 等研究了一種改進(jìn)的合成孔徑雷達(dá)欺騙干擾方法；英國(guó)克蘭菲爾德大學(xué)Frazer等研究了對(duì)多普勒波束銳化雷達(dá)的欺騙干擾技術(shù)。國(guó)內(nèi)有源干擾技術(shù)的研究發(fā)展迅速，航天工程大學(xué)降佳偉等研究了一種基于多相位分段調(diào)制的間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法；西安電子科技大學(xué)吳傳章、陳伯孝等研究了一種間歇非均勻采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法；北京理工大學(xué)張養(yǎng)瑞、李云杰等研究了間歇采樣非均勻重復(fù)轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)多假目標(biāo)壓制干擾的方法、線性調(diào)頻脈沖雷達(dá)恒虛警檢測(cè)的協(xié)同壓制干擾；國(guó)防科技大學(xué)劉建成、王雪松等研究了線性調(diào)頻脈壓雷達(dá)的導(dǎo)前假目標(biāo)群干擾問(wèn)題，張靜克、代大海等研究了一種合成孔徑雷達(dá)脈內(nèi)分段排序和脈間間歇采樣的復(fù)合轉(zhuǎn)發(fā)干擾，馮德軍、徐樂(lè)濤等研究了間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)假目標(biāo)的相位特性及其實(shí)現(xiàn)角度欺騙干擾的制約條件、對(duì)逆合成孔徑雷達(dá)的乘積調(diào)制干擾方法，周凱、李德鑫等研究了一種雷達(dá)發(fā)射波形和非匹配濾波聯(lián)合設(shè)計(jì)的干擾方法；解放軍電子工程學(xué)院王杰貴、張鵬程等研究了一種基于數(shù)字射頻存儲(chǔ)器的間歇采樣預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)發(fā)干擾方法、基于間歇采樣的多載波調(diào)制轉(zhuǎn)發(fā)新型干擾樣式，柳向、李東生等研究了一種針對(duì)有序統(tǒng)計(jì)類恒虛警檢測(cè)的多假目標(biāo)產(chǎn)生方法；空軍工程大學(xué)郭俊杰、王興華等研究了針對(duì)線性調(diào)頻（linear frequency modulation，LFM）和脈沖壓縮的調(diào)頻靈巧噪聲干擾技術(shù)；南京航空航天大學(xué)王彩云等研究了基于壓縮感知的單脈沖雷達(dá)角度拖引和閃爍干擾方法、多干擾機(jī)協(xié)同干擾場(chǎng)景下的反向交叉眼干擾技術(shù)；國(guó)防科技大學(xué)歐陽(yáng)志宏、沈陽(yáng)等研究了組網(wǎng)干擾對(duì)抗環(huán)境下主瓣干擾的航跡欺騙干擾技術(shù)，程雨婷研究了基于寬帶數(shù)字信道化的有源干擾結(jié)構(gòu)，龔仕仙研究了LFM 雷達(dá)信號(hào)在數(shù)字信道化下有源干擾調(diào)制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)；哈爾濱工程大學(xué)陳通研究了基于信道化的雷達(dá)偵察與干擾系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

通過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)有源干擾技術(shù)研究，有源干擾的發(fā)展趨勢(shì)涵蓋以下幾個(gè)方面。

1） 超寬帶干擾

超寬帶干擾主要包括了超寬工作頻率范圍、超寬頻率捷變范圍以及超寬的瞬時(shí)帶寬。其中超寬工作頻率范圍需要干擾機(jī)具備偵收超寬頻段的威脅信號(hào)并產(chǎn)生超寬頻段的干擾信號(hào)；超寬頻率捷變范圍需要干擾機(jī)偵察接收具備更寬的頻率捷變范圍，且能產(chǎn)生超寬頻率捷變范圍的干擾信號(hào)；超寬瞬時(shí)帶寬需要干擾機(jī)偵察、干擾的瞬時(shí)帶寬較寬，具備1 GHz以上的能力。隨著微波光子技術(shù)的發(fā)展，超寬的瞬時(shí)帶寬能力有望得到進(jìn)一步提升。

2） 分布式干擾

分布式干擾是采用多個(gè)干擾機(jī)協(xié)同對(duì)抗，從而提升電子對(duì)抗過(guò)程中對(duì)敵方雷達(dá)的干擾效果。美軍提出的“作戰(zhàn)云”概念是一種更為高級(jí)的分布式干擾，每一個(gè)干擾機(jī)就是一個(gè)“云節(jié)點(diǎn)”，各個(gè)“云節(jié)點(diǎn)”形成無(wú)線組網(wǎng)，可以彼此共享偵察信息，多節(jié)點(diǎn)偵察信息融合以及多節(jié)點(diǎn)協(xié)同干擾，從而達(dá)到對(duì)敵方的最佳干擾。

3） 認(rèn)知干擾

根據(jù)偵察信息進(jìn)行威脅等級(jí)判斷時(shí)往往需要有預(yù)先雷達(dá)庫(kù)信息作比對(duì)，但是威脅雷達(dá)庫(kù)信息不一定是完備的，這就需要未來(lái)的有源干擾機(jī)具備認(rèn)知干擾能力，即通過(guò)智能感知、識(shí)別等方式提升干擾機(jī)認(rèn)知對(duì)抗能力。認(rèn)知干擾可以從復(fù)雜電磁環(huán)境中進(jìn)行環(huán)境感知，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果形成動(dòng)態(tài)知識(shí)庫(kù)，具備效能評(píng)估及自適應(yīng)優(yōu)化新干擾方法的能力，形成干擾策略制定和干擾資源分配。

2.2.2 有源干擾樣式分類

有源干擾樣式從類型上分為壓制式干擾和欺騙式干擾，如圖7所示。

圖7 有源干擾樣式基本分類Fig.7 Basic classification of active jamming patterns

2.2.3 基于典型雷達(dá)的干擾樣式分析

目前，國(guó)際上典型的先進(jìn)雷達(dá)以美國(guó)的“愛(ài)國(guó)者”、“宙斯盾”、“薩德”為代表。以“愛(ài)國(guó)者”雷達(dá)為例，對(duì)抗“愛(ài)國(guó)者”雷達(dá)的電子偵察干擾系統(tǒng)所實(shí)施的干擾策略需要針對(duì)“愛(ài)國(guó)者”雷達(dá)的不同工作模式進(jìn)行分類分析。對(duì)抗“愛(ài)國(guó)者”雷達(dá)的電子偵察干擾系統(tǒng)的干擾策略分配如圖8所示。

圖8 對(duì)抗“愛(ài)國(guó)者”雷達(dá)的電子偵察干擾系統(tǒng)干擾策略分配Fig.8 The allocation of jamming strategies for the electronic reconnaissance and jamming system against the"Patriot"radar

綜上分析，具有智能化干擾決策能力的超寬帶干擾、分布式干擾及認(rèn)知干擾將成為電子干擾技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

2.3 電子偵察干擾系統(tǒng)收發(fā)隔離研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)

在電子偵察干擾系統(tǒng)中，有時(shí)需要在同一個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)同時(shí)收發(fā)，這就需要考慮同時(shí)收發(fā)條件下干擾信號(hào)的對(duì)消技術(shù)。國(guó)外在對(duì)消技術(shù)研究中，典型的設(shè)備包括英國(guó)ERA 公司研制的8 通道干擾對(duì)消器，在150～175 MHz 頻段內(nèi)對(duì)消比大于40 dB；美國(guó)ZEGER ABRAMS 公司研制的跳頻自適應(yīng)干擾消除器；美國(guó)波音公司研制的干擾對(duì)消系統(tǒng)INCANS可以實(shí)現(xiàn)干擾的同時(shí)產(chǎn)生對(duì)消信號(hào)，國(guó)外對(duì)消系統(tǒng)部分產(chǎn)品實(shí)物如圖9所示。

圖9 國(guó)外對(duì)消系統(tǒng)部分產(chǎn)品Fig.9 Some products of foreign cancellation system

國(guó)內(nèi)相關(guān)研究起步略晚，主要為理論研究成果，相關(guān)技術(shù)研究取得了較大進(jìn)展。國(guó)防科技大學(xué)劉慶富、王雪松等研究了合成孔徑雷達(dá)（synthetic aperture radar，SAR）干擾機(jī)中收發(fā)信號(hào)的耦合模型及隔離解決方法；南京理工大學(xué)張淑寧、趙惠昌等研究了基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的偽碼引信自適應(yīng)LFM干擾對(duì)消方法；解放軍電子工程學(xué)院孫兵等研究了利用非因果濾波器實(shí)現(xiàn)數(shù)字對(duì)消的技術(shù)，鄒純燁、張劍云等研究了一種基于瞬時(shí)比值因子的變步長(zhǎng)歸一化最小均方（normalized least mean square，NLMS）算法去改善機(jī)載干擾機(jī)收發(fā)隔離性能；北京理工大學(xué)宋杰、龍騰等研究了一種新的變步長(zhǎng)NLMS算法來(lái)實(shí)現(xiàn)直達(dá)波干擾自適應(yīng)對(duì)消；國(guó)防科技大學(xué)郝治理、劉春生等研究了一種稀疏約束的可變遺忘因子遞歸最小二乘（recursive least squares，RLS）算法用于提高雷達(dá)干擾機(jī)收發(fā)隔離性能；湖北工業(yè)大學(xué)蔣云昊等提出一種時(shí)延匹配方法改善干擾對(duì)消效果；西安電子科技大學(xué)謝旻睿研究了幅相相消、延時(shí)相消及自適應(yīng)相消技術(shù)；電子科技大學(xué)肖揚(yáng)研究了基于抗干擾算法的收發(fā)隔離技術(shù)；哈爾濱工程大學(xué)苗磊利用FPGA實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)變步長(zhǎng)延時(shí)最小均方算法，干擾對(duì)消比可達(dá)到20 dB以上。

從電子偵察干擾系統(tǒng)收發(fā)隔離技術(shù)的研究現(xiàn)狀來(lái)看，收發(fā)隔離主要圍繞空域、模擬域和數(shù)字域三維開展研究工作?？沼蛑械膶拵炀€接收發(fā)射波束形成、模擬域中的多徑信號(hào)干擾抑制結(jié)構(gòu)以及數(shù)字域中的自干擾對(duì)消技術(shù)等將成為研究熱點(diǎn)問(wèn)題，突破空域、模擬域和數(shù)字域三維聯(lián)合域的關(guān)鍵技術(shù)將是電子偵察干擾系統(tǒng)收發(fā)隔離研究的未來(lái)趨勢(shì)。

3 電子偵察干擾一體機(jī)國(guó)產(chǎn)化發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

3.1 電子偵察干擾系統(tǒng)核心處理器國(guó)產(chǎn)化發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

電子偵察干擾系統(tǒng)目前在國(guó)內(nèi)發(fā)展較為成熟，其設(shè)計(jì)方案多數(shù)以基于FPGA+DSP 的設(shè)計(jì)構(gòu)架為主。核心處理器主要包括FPGA、DSP、高速ADC、高速DAC 等芯片。目前，在國(guó)產(chǎn)化FPGA 處理器方面，深圳國(guó)微開發(fā)的多款國(guó)產(chǎn)FPGA 芯片，如對(duì)標(biāo)Xilinx 公司V4 系列、V7 系列的芯片；上海復(fù)旦微電子開發(fā)的多款國(guó)產(chǎn)FPGA 芯片，如對(duì)標(biāo)Xilinx 公司V4系列、K7系列、V7系列的芯片。在國(guó)產(chǎn)化DSP處理器方面，銀河飛騰推出了對(duì)標(biāo)TI 公司TMS320C6000 系列的單核和多核DSP 處理器，其中DSP 八核處理器FT-M6678 在性能方面已經(jīng)達(dá)到了業(yè)界領(lǐng)先水平。目前，中國(guó)電子科技集團(tuán)五十八研究所、北京微電子技術(shù)研究所針對(duì)ADI公司、TI公司等進(jìn)口廠家生產(chǎn)的高速ADC、高速DAC 芯片，推出了部分具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)化對(duì)標(biāo)芯片。

3.2 基于國(guó)產(chǎn)化的電子偵察干擾系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)

南京理工大學(xué)李天壇和南京派易晟電子科技有限公司開發(fā)了基于國(guó)產(chǎn)FPGA+多DSP 構(gòu)架的高性能國(guó)產(chǎn)化信號(hào)處理平臺(tái)，可用于電子偵察、有源相控陣?yán)走_(dá)、MIMO 通信等系統(tǒng)的高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理，該高性能國(guó)產(chǎn)化信號(hào)處理平臺(tái)構(gòu)架如圖10 所示。其核心處理器采用了復(fù)旦微電子或深圳國(guó)微的V7 系列FPGA、多片國(guó)產(chǎn)多核DSP 處理器?；谠摳咝阅車?guó)產(chǎn)化信號(hào)處理平臺(tái)構(gòu)架，再搭載高速ADC 和DAC 以后，便可以形成具有電子偵察干擾功能的系統(tǒng)，同時(shí)具備國(guó)產(chǎn)化的特點(diǎn)。

圖10 高性能國(guó)產(chǎn)化高速信號(hào)處理平臺(tái)Fig.10 High-performance localized high-speed signal processing platform

在國(guó)產(chǎn)FPGA與國(guó)產(chǎn)DSP的應(yīng)用方面，四川長(zhǎng)虹電子科技有限公司孫秀峰實(shí)現(xiàn)了基于國(guó)產(chǎn)多核DSP的紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)算法，采用國(guó)產(chǎn)銀河飛騰FT-M6678系列的DSP實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品工程化。哈爾濱工程大學(xué)張恒等在現(xiàn)有電子偵察干擾系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)進(jìn)口芯片進(jìn)行了國(guó)產(chǎn)化替換，形成了具有全國(guó)產(chǎn)化特點(diǎn)的電子偵察干擾系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用深圳國(guó)微V7系列FPGA+銀河飛騰FT-M6678系列的DSP的設(shè)計(jì)構(gòu)架，如圖11所示，同時(shí)將高速ADC、高速DAC進(jìn)行了國(guó)產(chǎn)化替換，采樣速率可以達(dá)到1 500 MSPS，實(shí)現(xiàn)了具有全國(guó)產(chǎn)化替換的電子偵察干擾系統(tǒng)平臺(tái)。

圖11 全國(guó)產(chǎn)化電子偵察干擾系統(tǒng)構(gòu)架Fig.11 Full localized electronic reconnaissance and jamming system architecture

目前基于國(guó)產(chǎn)化的電子偵察干擾系統(tǒng)在通用平臺(tái)方面，基于國(guó)產(chǎn)V7系列FPGA+國(guó)產(chǎn)多核DSP的通用處理器構(gòu)架在處理能力方面具有較大的優(yōu)勢(shì)，V7系列的FPGA無(wú)論從硬件資源還是處理能力上基本與國(guó)外芯片差異不大，而且可以進(jìn)行原位替換；在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)功耗方面，國(guó)產(chǎn)FPGA比同型號(hào)進(jìn)口芯片略高。銀河飛騰FTM6678系列的DSP是對(duì)標(biāo)TI公司TMS320C6678芯片的國(guó)產(chǎn)化八核處理器，但是由于設(shè)計(jì)上存在部分差異，兩者之間無(wú)法進(jìn)行原位替換。高速ADC、高速DAC性能方面，目前國(guó)產(chǎn)高速ADC、高速DAC的采樣速率可以達(dá)到1 500 MSPS以上。隨著國(guó)產(chǎn)芯片廠商的不斷更新替代，國(guó)產(chǎn)高速ADC、高速DAC的發(fā)展趨勢(shì)是其采樣速率、分辨率將逐漸得以提高，可以對(duì)標(biāo)更高性能的進(jìn)口高速ADC和DAC芯片。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文從電子偵察干擾一體機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)架出發(fā)，分析了現(xiàn)有電子偵察干擾一體機(jī)的具體實(shí)現(xiàn)方案和特點(diǎn)；從電子偵察干擾技術(shù)的研究現(xiàn)狀出發(fā)，分析了電子偵察技術(shù)中的寬帶數(shù)字信道化技術(shù)、信號(hào)分選與跟蹤技術(shù)以及電子干擾技術(shù)中的有源干擾技術(shù)，同時(shí)對(duì)電子偵察干擾系統(tǒng)的收發(fā)隔離技術(shù)進(jìn)行了分析。針對(duì)國(guó)家對(duì)自主國(guó)產(chǎn)化發(fā)展的需求，研究了電子偵察接收一體機(jī)的國(guó)產(chǎn)化發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)電子偵察干擾技術(shù)研究現(xiàn)狀的分析，指出其發(fā)展趨勢(shì)為具有智能感知和智能決策技術(shù)的高靈敏度寬帶數(shù)字信道化接收與發(fā)射、超寬帶干擾、分布式干擾和認(rèn)知干擾，電子偵察干擾一體機(jī)未來(lái)將向著小型化、模塊化、國(guó)產(chǎn)化和智能化的方向發(fā)展。