雷達(dá)對抗偵察信號時頻特征提取方法

陶鶴丹 王紅軍

摘要：信號特征提取是完成雷達(dá)對抗偵察輻射源識別與威脅判斷的主要方法，所以對信號特征提取方法進(jìn)行分析與仿真十分重要。結(jié)合雷達(dá)對抗偵察的工作需求、實際工作內(nèi)容與工作環(huán)境分析了快速傅里葉變換方法、小波分析方法對信號時頻特征的提取過程，并且進(jìn)行了對比。最終得到了典型雷達(dá)信號的時頻特征提取仿真結(jié)果，可以準(zhǔn)確完成信號識別。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)對抗偵察;時頻特征提取;雷達(dá)信號仿真

中圖分類號：TP319? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）18-0302-03

1 引言

雷達(dá)對抗是電子戰(zhàn)的重要組成部分，雷達(dá)對抗分為雷達(dá)對抗偵察、雷達(dá)干擾和雷達(dá)防御三個方面，其中，雷達(dá)對抗偵察是一個在時間、空間和頻率的多維信號域中有選擇地搜索動態(tài)信號并查明雷達(dá)信號的載頻、脈沖寬度等參數(shù)以及數(shù)量、類型等特征的過程，是完成雷達(dá)對抗的前提條件。所以，成功截獲信號后，提取信號特征是雷達(dá)對抗偵察完成輻射源識別與威脅判斷的主要手段。本文即對提取雷達(dá)信號的時頻特征常用的兩種方法進(jìn)行了分析、對比與仿真。

2 快速傅里葉變換方法

快速傅里葉變換是目前進(jìn)行時頻變換最常見的手段，雷達(dá)對抗偵察接收機截獲雷達(dá)信號后，將截獲的連續(xù)模擬信號進(jìn)行采樣，得到離散的雷達(dá)信號，再進(jìn)行快速傅里葉變換，得到整個信號頻譜。信號頻譜可以預(yù)覽信號的頻率分布并進(jìn)行分析。根據(jù)頻段的幅度信息分布情況，即譜峰的數(shù)量及相對電平的大小等參數(shù)可判斷同時截獲脈沖信號的數(shù)量，根據(jù)頻譜形狀可初步判斷信號的調(diào)制樣式。當(dāng)快速傅里葉變換的結(jié)果出現(xiàn)很多譜峰，且這些譜峰的位置較近不易于區(qū)分時，可以使用能量譜密度估計方法，提高測頻的準(zhǔn)確度。

但是，采用經(jīng)典快速傅里葉變換方法不可避免的會產(chǎn)生柵欄效應(yīng)，頻率泄露較大，導(dǎo)致測頻誤差較大。除了柵欄效應(yīng)之外，快速傅里葉變換還有其局限性，主要表現(xiàn)為無法對非平穩(wěn)信號的頻譜準(zhǔn)確分析及對脈內(nèi)細(xì)微特征提取不完善。

如圖1的兩種不同情況的非平穩(wěn)信號，經(jīng)快速傅里葉變換得到圖2：

3 小波變換法

小波變換方法是在雷達(dá)對抗偵察領(lǐng)域?qū)走_(dá)信號的時頻特征進(jìn)行分析的一種典型方法。小波變換通過對小波基的伸縮或平移等方法測量時間及頻域的區(qū)域性變化，得到當(dāng)前尺度下對應(yīng)的頻率成分。

4 典型雷達(dá)信號的仿真與分析下面，對幾種常見的雷達(dá)調(diào)制信號進(jìn)行仿真分析。

5 結(jié)論

根據(jù)對兩種方法的分析對比以及對雷達(dá)信號的方針可以看出，兩種方法均可以提取有效雷達(dá)信號時頻特征，但快速傅里葉變換方法具有其局限性，針對特殊雷達(dá)信號時需要結(jié)合小波分析方法進(jìn)行雷達(dá)信號識別。

參考文獻(xiàn)：

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【通聯(lián)編輯：朱寶貴】