基于DSP的電子偵察信號處理技術(shù)探析

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。