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      基于DSP的電子偵察信號處理技術(shù)探析

      2018-12-20 11:29:59王松江蘇大學(xué)南京江寧區(qū)
      數(shù)碼世界 2018年12期
      關(guān)鍵詞:信號處理直方圖間隔

      王松 江蘇大學(xué) 南京江寧區(qū)

      DSP是“Digital Signal Processing”的英文縮寫,中文表述為數(shù)字信號處理。電子偵察信號處理技術(shù)以計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)的不斷發(fā)展為基礎(chǔ),數(shù)字技術(shù)及智能技術(shù)的融入,促進其技術(shù)應(yīng)用的持續(xù)發(fā)展。當前社會發(fā)展形勢下,軍事領(lǐng)域的戰(zhàn)斗已經(jīng)從傳統(tǒng)的軍事陣地轉(zhuǎn)移到信息陣地,獲取信息資源成為軍事戰(zhàn)爭的制勝關(guān)鍵,電子戰(zhàn)高速發(fā)展的背景下,有效應(yīng)用電子偵察信號處理技術(shù),能夠為電子對抗的勝利提供前提條件。

      1. 雷達數(shù)據(jù)信號建模

      1.1 雷達信號的相關(guān)參數(shù)

      雷達信號的參數(shù)是數(shù)據(jù)信號建模的重要基礎(chǔ),其主要參數(shù)包括載波頻率、脈沖寬度、脈沖到達時間、脈沖重復(fù)間隔等。

      1.1.1 載波頻率

      載波頻率是對載波信號進行劃分的重要依據(jù),在輻射源脈中較為常見,屬于調(diào)制頻率的范疇,其中包括頻率捷便、常規(guī)頻率等。

      1.1.2 脈沖寬度

      脈沖寬度是對脈沖進行特征描述的參數(shù),在雷達信號監(jiān)測系統(tǒng)中,脈沖信號發(fā)出之后,其發(fā)出時間與信號的到達時間會存在一定的時間間隔,脈沖寬度與此時間間隔可進行同步計算?,F(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展使信號處理技術(shù)水平持續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展,雷達偵測系統(tǒng)中進行脈沖寬度的計算也發(fā)展出更為精確的計算方法,盡量減少脈沖波動對寬度測量結(jié)果造成負面影響,最大程度的保證測量精確性。雷達偵測系統(tǒng)中幅度調(diào)制的解調(diào)模式,能夠為數(shù)據(jù)計算過程提供數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)。

      1.1.3 脈沖達到時間

      脈沖達到時間是進行雷達信號參數(shù)計算的重要基礎(chǔ)和依據(jù),雷達可以通過測試系統(tǒng)監(jiān)測到脈沖信號的達到時間,脈沖的信號傳輸具有一定的規(guī)律性特征,前一個脈沖前沿信號接收到之后,可以對即將達到的脈沖信號進行到達時間預(yù)測,進而與脈沖信號達到的實際時間進行比較分析比較,從而確定時間間隔,保證信號數(shù)據(jù)的精確分析。

      1.1.4 脈沖重復(fù)間隔時間

      脈沖重復(fù)間隔時間是進行參數(shù)分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),兩個脈沖信號的到達時間之間會存在時間間隔,兩個脈沖達到時間的時間差便是重復(fù)間隔時間。由于雷達系統(tǒng)的運行相對較為復(fù)雜,參數(shù)也會伴隨系統(tǒng)運行情況而發(fā)生動態(tài)變化,其中便會存在重復(fù)間隔的現(xiàn)象。

      1.2 脈沖描述字流的形成

      應(yīng)用數(shù)字化處理方式進行雷達信號偵察結(jié)果的處理,便是脈沖描述字流,載波頻率、脈沖寬度、脈沖到達時間、脈沖重復(fù)間隔等雷達信號參數(shù),是進行自流描述的關(guān)鍵和基礎(chǔ),其自流形成過程可表述為“檢測脈沖達到時間、脈沖寬度 — 計算脈沖結(jié)束時間 — 分析脈沖數(shù)據(jù)參數(shù) — 預(yù)測下一個脈沖數(shù)據(jù)參數(shù) — 檢測脈沖達到時間、脈沖寬度”,此表述過程為循環(huán)式過程,進行參數(shù)計算的過程中需要考量到噪聲可能對參數(shù)造成的影響,不同的運行環(huán)境和情況其噪聲條件也會存在差異。脈沖描述字流的過程需要保證集采和計算數(shù)據(jù)能夠符合相應(yīng)標準,如果達到相應(yīng)標準則循環(huán)流程結(jié)束,如果未達到標準則需要重復(fù)循環(huán)此流程。

      2. 電子偵察信號的分選算法

      2.1 PRI特性

      電子偵察信號中的運行參數(shù)較多,參數(shù)的動態(tài)變化情況也相對較快,PRI有諸多樣式,針對某個雷達監(jiān)測系統(tǒng)進行電子信號偵察,可能產(chǎn)生多種PRI運行參數(shù)和樣式。

      2.2 PRI分選算法

      電子偵察信號處理技術(shù)的應(yīng)用效率,與信號參數(shù)及數(shù)據(jù)的計算方法存在直接關(guān)系,脈沖信號的重復(fù)時間、間隔時間都需要進行計算,以實現(xiàn)準確表述信號。由于在雷達信號的監(jiān)測系統(tǒng)中,脈沖達到時間檢測中可能存在誤差,因而在重復(fù)間隔的分選和估算中則會表現(xiàn)出隨機性,對其計算結(jié)果造成影響。實際工作中進行脈沖達到時間的計算可以應(yīng)用多樣方法,進行重復(fù)間隔時間的預(yù)算也可以應(yīng)用多種方式,其中應(yīng)用最為常見的方法包括累計差直方圖算法、序列差值方圖算法。

      2.2.1 累計差直方圖算法

      累計差直方圖算法以原有統(tǒng)計直方圖、序列搜索法為分選基礎(chǔ),應(yīng)用統(tǒng)計直方圖算法進行脈沖重復(fù)間隔的分選操作較為簡單,進而應(yīng)用序列搜索法能夠保證相應(yīng)計算結(jié)果的準確性,保證脈沖達到時間計算結(jié)果的精確性。

      此算法的計算流程為:其一,以雷達數(shù)據(jù)庫為平臺,查找脈沖達到時間的序列,進而進行脈沖達到時間序列差值的計算;其二,應(yīng)用利用差值直方圖,得到信號脈沖重復(fù)間隔時間的最小值,并將此只作為后續(xù)數(shù)據(jù)分析的依據(jù),對比脈沖間隔的數(shù)值差異,分析間隔時間的顯著性,當標準接線與重復(fù)脈沖間隔直方圖值存在差異時,應(yīng)當繼續(xù)搜索PRI;其三,在繼續(xù)搜索中得到PRI序列,進而通過數(shù)據(jù)分析和及計算得到達到時間,應(yīng)用脈沖序列間隔得到差值直方圖,直至得到脈沖為止。

      2.2.2 序列差直方圖算法

      累計差直方圖算法為傳統(tǒng)算法,其算法應(yīng)用過程中存在諸多缺陷,為提升計算效率,需要對傳統(tǒng)算法進行完善,序列差直方圖算法為相關(guān)人員持續(xù)完善的結(jié)果。序列差直方圖算法在應(yīng)用中能夠體現(xiàn)良好的應(yīng)用性能,傳統(tǒng)算法中需要從1級開始進行計算和數(shù)據(jù)累計,形成逐級的計算結(jié)果,而序列差直方圖算法則對算法進行完善,可以從任意1級差值為初始點進行數(shù)據(jù)計算。

      此算法的計算流程為:其一,在雷達數(shù)據(jù)庫中,可以從數(shù)據(jù)中尋求脈沖達到時間,得到脈沖達到時間序列,進而計算得出序列差值,得到1級差值直方圖;其二,計算檢測子諧波,計算檢測門限的應(yīng)用能夠最大程度的保證數(shù)據(jù)序列的真實性,脈沖信號在運行過程中可能出現(xiàn)丟失的情況,應(yīng)用檢測門限需要避免門限地域子諧波線下,以保證序列真實性;其三,如果檢測門限相較于本級直方圖較低,便不需要重新進行序列搜索,可以繼續(xù)進行下一級計算,直至達到標準級數(shù);其四,序列搜索結(jié)束以后,以脈沖序列作為依據(jù),可以進行脈沖達到時間序列的分離,同時對其他脈沖序列進行分離,直至應(yīng)用序列形成差值直方圖。以上計算流程可以重復(fù)開展,以達到脈沖數(shù)量<5的目標。

      結(jié)束語:未來社會軍事領(lǐng)域的發(fā)展,將會以電子戰(zhàn)作為重點,電子設(shè)備的應(yīng)用會產(chǎn)生大量的電子信號,充分應(yīng)用電子信號,進行電子信號處理是進行電子設(shè)備和武器應(yīng)用的關(guān)鍵。基于DSP的電子偵察信號處理技術(shù)的應(yīng)用,能夠為電子戰(zhàn)提供決策基礎(chǔ),當前軍事領(lǐng)域在相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用方面還存在一定的應(yīng)用局限,需要進一步進行技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,以提升技術(shù)應(yīng)用價值。

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