第4章侦察系统的信号处理技术 4.1概述 4.2对雷达信号时域参数的测量 4.3雷达侦察信号的预处理 4.4对雷达信号的主处理 4.5数字化接收机与数字信号处理
第4章 侦察系统的信号处理技术 4．1 概述 4．2 对雷达信号时域参数的测量 4．3 雷达侦察信号的预处理 4．4 对雷达信号的主处理 4．5 数字化接收机与数字信号处理
4.1概述 1.信号处理的任务 侦察系统的前端担任预处理任务,输出实 时脉冲描述字流{PDW}。信号处理的任务 是对{PDW}进行信号分选、参数估计、存 储、记录和其它任务。 实时脉冲描述字流的组成和数据格式与 侦察系统的组成和性能有关。典型情况下 为 {PDW1=(01o,RE,1m4,rP,42,F
4．1 概述 1．信号处理的任务 侦察系统的前端担任预处理任务，输出实 时脉冲描述字流{PDW}。信号处理的任务 是对{PDW}进行信号分选、参数估计、存 储、记录和其它任务。 实时脉冲描述字流的组成和数据格式与 侦察系统的组成和性能有关。典型情况下 为： = = 0 ( , , , , , i i AOAi RF TOA PW AP Fi PDW f t i i i i
2.信号处理的主要技术指标 1)可分选识别的雷达辐射源类型和可信度 辐射源类型分为: 信号类型 >工作类型 信号类型: 按照雷达发射信号的调制类型分类,具 体如下:
2．信号处理的主要技术指标 1）可分选识别的雷达辐射源类型和可信度 辐射源类型分为： ➢ 信号类型 ➢ 工作类型 信号类型： 按照雷达发射信号的调制类型分类，具 体如下：
具体如下: 幅度调制类脉冲调制 连续波(CW) 单频 频率调制类频率分集 线性调频 频率编码 固定相位 相位调制类〈随机相位 相位编码
具体如下： 幅度调制类 脉冲调制 连续波(CW) 单频 频率分集 线性调频 频率编码 固定相位 随机相位 相位编码 频率调制类 相位调制类
工作类型: 与雷达的功能、用途、工作体制和工作状态等 可分选和识别的辐射源类型与侦察系统功能和用途有关: 令电子情报侦察 ( ELINK) 可分选和识别的辐射源类型多 令电子支援侦察CESM) 主要是当前战场上对我方有一定威胁的敌方雷达; 令雷达寻的和告警系统(RHAW) 主要是对我形成威胁的火控、近炸、制导和末制导 雷达。 可信度: 考核信号处理识别分选识别结果的质量指标
工作类型： 与雷达的功能、用途、工作体制和工作状态等 可分选和识别的辐射源类型与侦察系统功能和用途有关： ❖电子情报侦察(ELINK)： 可分选和识别的辐射源类型多； ❖电子支援侦察(ESM)： 主要是当前战场上对我方有一定威胁的敌方雷达； ❖雷达寻的和告警系统(RHAW)： 主要是对我形成威胁的火控、近炸、制导和末制导 雷达 。 可信度： 考核信号处理识别分选识别结果的质量指标
)可测量和估计的雷达辐射源参数、参数 范围和估计精度 参数名称 计量单位 参数范围 估计精度 参数来源 辐射源方位 0°~360° 分选后PDW统计估值 信号载频 MHZ 500-40000 3 分选后PDW统计估值 脉冲宽度 μs 0.05~500 5x102 分选后PDW统计估值 脉冲重复周期 ms 0.0l~100 IxIA 分选后PDW相关统计 天线扫描周期 0.005~60 lx103 分选后PDW相关统计 脉内频率调制见信号类型的频率调制类 由脉内信号分析电路统计 脉间频率调制 检测跳频范围、频点和频率转移概率矩阵 分选后PDW相关统计 脉内相位调制见信号类型的相位调制类 由脉内信号分析电路统计 重复周期调制 检测调制类型、范围和周期转移矩阵 分选后PDW相关统计 脉冲宽度调制检测脉宽调制数值和脉宽转移概率矩阵 分选后PDW相关统计 天线扫描调制 检测扫描周期、照射时间、扫描调制方式 分选后PDW相关统计
1) 可测量和估计的雷达辐射源参数、参数 范围和估计精度 参数名称 计量单位 参数范围 估计精度 参数来源 辐射源方位 0～360 3 分选后PDW统计估值 信号载频 MHz 500~40000 3 分选后PDW统计估值 脉冲宽度 s 0.05~500 5x10-2 分选后PDW统计估值 脉冲重复周期 ms 0.01~100 1x10-4 分选后PDW相关统计 天线扫描周期 s 0.005~60 1x10-3 分选后PDW相关统计 脉内频率调制 见信号类型的频率调制类 由脉内信号分析电路统计 脉间频率调制 检测跳频范围、频点和频率转移概率矩阵 分选后PDW相关统计 脉内相位调制 见信号类型的相位调制类 由脉内信号分析电路统计 重复周期调制 检测调制类型、范围和周期转移矩阵 分选后PDW相关统计 脉冲宽度调制 检测脉宽调制数值和脉宽转移概率矩阵 分选后PDW相关统计 天线扫描调制 检测扫描周期、照射时间、扫描调制方式 分选后PDW相关统计
2)信号处理时间 两类信号处理时间 ☆对指定雷达信号的处理时间Tsp 是从前端输出指定的脉冲描述字流开始, 到产生对该辐射源分选和识别结果,并达 到指定的分选和识别概率、参数估计精度 所需要的时间
2) 信号处理时间 两类信号处理时间： ❖ 对指定雷达信号的处理时间TSP 是从前端输出指定的脉冲描述字流开始， 到产生对该辐射源分选和识别结果，并达 到指定的分选和识别概率、参数估计精度 所需要的时间
◆对指定信号环境中个雷达信号的平均处理时间 对指定的雷达辐射源信号环境中的N部雷达 辐射源处理时间的加权平均: N y=∑W i sP 信号处理时间要求: ELINK:较长或者非实时 ESM:实时处理,较短 RHAW:实施处理,最短 信号处理时间与信号分选、识别、参数估计精 度、信号环境等因素有关
❖对指定信号环境中个雷达信号的平均处理时间 对指定的雷达辐射源信号环境中的N部雷达 辐射源处理时间的加权平均： 信号处理时间要求： ELINK： 较长或者非实时 ESM： 实时处理，较短 RHAW： 实施处理，最短 信号处理时间与信号分选、识别、参数估计精 度、信号环境等因素有关。 = = N i i TSP Wi TSP 1
4)可处理的信号流密度 可处理的信号流密度是指不发生数据丢失的条 件下,单位时间内信号处理器允许前端输入的最 大脉冲描述字流的平均数入mx 如 星载、机载的ELⅠNK λ灬=几百万个脉冲/秒 机载的ESM、RHAW: 1=几十万个脉冲秒 地面、舰载设备: 入ma=几万~几十万个脉冲秒
4）可处理的信号流密度 可处理的信号流密度是指不发生数据丢失的条 件下，单位时间内信号处理器允许前端输入的最 大脉冲描述字流的平均数max。 如： 星载、机载的ELINK max ＝几百万个脉冲/秒 机载的ESM、RHAW： max ＝几十万个脉冲/秒 地面、舰载设备： max ＝几万～几十万个脉冲/秒
3.信号处理的主要流程 信号处理包括预处理和主处理两部分, 如图示 信号预处理 已知雷达数据库{C 雷达知识库{D} 前端输入 PDH0已知雷达信号预分选 剩余{PDW;} 未知雷达信号预分选 PDWii 已知雷达信号主分选 未知雷达信号主分选 检测、参数估计 检测、参数估计 数据库、知识库 识别与决策处理等 识别与决策处理等 的补充与修订 人工干预及控制、处理结果显示、记录等 信号主处理
3．信号处理的主要流程 信号处理包括预处理和主处理两部分， 如图示 已知雷达数据库{Cj } 雷达知识库{Dj } 已知雷达信号预分选 未知雷达信号预分选 已知雷达信号主分选 检测、参数估计、 识别与决策处理等 未知雷达信号主分选 检测、参数估计、 识别与决策处理等 数据库、知识库 的补充与修订 人工干预及控制、处理结果显示、记录等 前端输入 =0 { } PDWi i 剩余{ } PDW i { } PDWi, j { } PDWi.k 信号预处理 信号主处理