《电子战信号处理》课件.ppt

1、电子战信号处理PPT课件 主要内容主要内容1 1、绪论、绪论2 2、信号的频率测量与频谱分析、信号的频率测量与频谱分析3 3、信号的测向与定位、信号的测向与定位4 4、雷达侦察的信号处理、雷达侦察的信号处理5 5、通信侦察与信号处理、通信侦察与信号处理6 6、电子战侦察接收系统、电子战侦察接收系统7 7、干扰引导的信号处理、干扰引导的信号处理8 8、干扰系统综合设计技术、干扰系统综合设计技术9 9、反辐射攻击的信号处理、反辐射攻击的信号处理1010、对雷达的无源干扰技术、对雷达的无源干扰技术1 1、绪论、绪论1.1 1.1 电子战与电子战信号环境电子战与电子战信号环境1.2 1.2 电子战信号

2、处理电子战信号处理1.1 1.1 电子战与电子战信号环境电子战与电子战信号环境1.1.11.1.1 电子战电子战1.1.21.1.2 电子战信号电子战信号1.1.31.1.3 电子战信号环境电子战信号环境1.1.11.1.1 电子战电子战1.1.1.11.1.1.1 定义定义电子战是敌对的双方或多方争夺电磁谱权的斗争。电磁谱权包括：电子战是敌对的双方或多方争夺电磁谱权的斗争。电磁谱权包括：1.电磁谱的利用权电磁谱的利用权即能够在足够的时间和空间，利用电磁谱获取有用信息。其中既包括利用己方的即能够在足够的时间和空间，利用电磁谱获取有用信息。其中既包括利用己方的电磁辐射与散射，也包括利用敌方和它方

3、的电磁辐射与散射。电磁辐射与散射，也包括利用敌方和它方的电磁辐射与散射。一般通信、雷达、敌我识别、遥控遥测、无线电引信、导航等主要利用己方的一般通信、雷达、敌我识别、遥控遥测、无线电引信、导航等主要利用己方的电磁辐射与散射，而狭义电子战的电子侦察和电子对抗主要利用敌方或它方的电电磁辐射与散射，而狭义电子战的电子侦察和电子对抗主要利用敌方或它方的电磁辐射（一般电子侦察探测），少数利用散射（超视距侦察、磁辐射（一般电子侦察探测），少数利用散射（超视距侦察、PCL等）。等）。2、电磁谱的控制权、电磁谱的控制权即能够在需要的时间和空间，剥夺敌方对电磁谱的利用权，保障己方对电磁谱的即能够在需要的时间和空

4、间，剥夺敌方对电磁谱的利用权，保障己方对电磁谱的利用权。利用权。一般将剥夺敌方对电磁谱利用权的行为称为电子对抗（一般将剥夺敌方对电磁谱利用权的行为称为电子对抗（ECM），包括电子干扰），包括电子干扰和电子攻击；将保障己方对电磁谱利用权的行为称为电子反对抗（和电子攻击；将保障己方对电磁谱利用权的行为称为电子反对抗（ECCM）或抗）或抗干扰和抗摧毁。干扰和抗摧毁。1.1.11.1.1 电子战电子战1.1.1.21.1.1.2 特点特点 作战对象种类多，数量大，空间分布宽，信号密度大（时、空、频占用作战对象种类多，数量大，空间分布宽，信号密度大（时、空、频占用率高）率高）发展变化快，时效性强，对抗（

5、博弈）性强发展变化快，时效性强，对抗（博弈）性强 在时间、空间、频谱、极化、能量、时频调制等参数域非匹配信号处理在时间、空间、频谱、极化、能量、时频调制等参数域非匹配信号处理时间域时间域不确知信号的出现和消失时间不确知信号的出现和消失时间 全时工作的信号（导航，部分测控全时工作的信号（导航，部分测控/通信通信/连续波雷达，数据链等）；连续波雷达，数据链等）；选时工作的信号（敌我识别，无线电引信，脉冲雷达，猝发测控选时工作的信号（敌我识别，无线电引信，脉冲雷达，猝发测控/通信等）通信等）空间域空间域不确知信号出现的空间位置（方位不确知信号出现的空间位置（方位/仰角仰角/距离距离/轨迹）轨迹）水下

6、，地水下，地/水面，空中，空间（临近，低水面，空中，空间（临近，低/中中/高轨，星间，星际）高轨，星间，星际）频谱域频谱域不确知信号出现的频谱位置和分布不确知信号出现的频谱位置和分布微波频段微波频段3MHz-300GHz，光电频段，光电频段300GHz 300THz(=1mm 1 m)1.1.11.1.1 电子战电子战1.1.1.21.1.1.2 特点特点极化域极化域不确知信号出现的极化方向不确知信号出现的极化方向垂直极化（大部分民用信号，部分雷达垂直极化（大部分民用信号，部分雷达/通信等）通信等）水平极化（部分雷达水平极化（部分雷达/通信等）通信等）圆极化（部分雷达等）圆极化（部分雷达等）能

7、量域能量域不确知信号出现的功率不确知信号出现的功率影响功率的因素：发射源功率，发射天线增益与波束指向，空间传播衰减，接收影响功率的因素：发射源功率，发射天线增益与波束指向，空间传播衰减，接收天线增益与波束指向等天线增益与波束指向等调制域调制域 不确知信号出现的调制形式与调制参数不确知信号出现的调制形式与调制参数调制形式：调幅，调频，调相，复合调制等调制形式：调幅，调频，调相，复合调制等调制参数：调幅调制参数：调幅 调幅系数，边带，周期，谱宽调幅系数，边带，周期，谱宽 调频调频 调频系数，带宽，函数，周期调频系数，带宽，函数，周期 调相调相 调相系数，带宽，函数，周期调相系数，带宽，函数，周期1

8、.1.11.1.1 电子战电子战1.1.1.21.1.1.2 特点特点电子战装备技术特点电子战装备技术特点n 与作战对象的技术和发展关系密切，针对性强，应充分利用各种先验信与作战对象的技术和发展关系密切，针对性强，应充分利用各种先验信息息n 需要以高速信息网络为基础，构建全时间、全球化、全频谱综合的电子需要以高速信息网络为基础，构建全时间、全球化、全频谱综合的电子战系统战系统n 技术与战术的结合，人与设备的结合技术与战术的结合，人与设备的结合1.1.1.3 1.1.1.3 分类分类主要按照作战对象的差别进行分类主要按照作战对象的差别进行分类n 雷达对抗：包括对雷达、敌我识别器、无线电引信等的对

9、抗；雷达对抗：包括对雷达、敌我识别器、无线电引信等的对抗；n 通信对抗：包括对通信、数据链、无线网络、遥控遥测、无线电导航等通信对抗：包括对通信、数据链、无线网络、遥控遥测、无线电导航等的对抗；的对抗；n 光电对抗：包括对红外、可见光、激光、紫外等探测器的对抗；光电对抗：包括对红外、可见光、激光、紫外等探测器的对抗；n 计算机网络对抗：包括战场无线网络对抗和有线网络对抗等计算机网络对抗：包括战场无线网络对抗和有线网络对抗等。1.1.21.1.2 电子战信号电子战信号1.1.2.1 1.1.2.1 电子战信号的来源电子战信号的来源1、敌方电子信息系统辐射的电磁信号，是本课程研究处理的主要对象；、

10、敌方电子信息系统辐射的电磁信号，是本课程研究处理的主要对象；2、己方电子信息系统辐射的电磁信号，是本课程需要保护的对象；、己方电子信息系统辐射的电磁信号，是本课程需要保护的对象；3、敌方电子信息系统辐射的电磁诱饵信号，与信号、敌方电子信息系统辐射的电磁诱饵信号，与信号1或信号或信号2具有密切的关具有密切的关系，是本课程需要识别处理的对象，也是对抗技术发展的瓶颈；系，是本课程需要识别处理的对象，也是对抗技术发展的瓶颈；4、它方电子信息系统辐射的电磁信号，其中一部份是本课程研究处理的对、它方电子信息系统辐射的电磁信号，其中一部份是本课程研究处理的对象（构建环境数据库），而另一部分则是电磁干扰信号。

11、象（构建环境数据库），而另一部分则是电磁干扰信号。1.1.2.21.1.2.2 作战对象的信号分类作战对象的信号分类1雷达与雷达诱饵信号雷达与雷达诱饵信号 用于探测目标和伪装雷达发射信号。用于探测目标和伪装雷达发射信号。2.通信与通信诱饵信号通信与通信诱饵信号 用于传输信息和伪装通信发射信号。用于传输信息和伪装通信发射信号。3.敌我识别（询问机）信号敌我识别（询问机）信号 用于双向身分识别用于双向身分识别4.无线电引信信号无线电引信信号 用于探测目标引爆战斗部用于探测目标引爆战斗部5.导航信号导航信号 用于目标自定位用于目标自定位 1.1.21.1.2 电子战信号电子战信号1.1.2.31.1

12、.2.3 雷达信号雷达信号以高功率射频脉冲为主，频段以高功率射频脉冲为主，频段3MHz 100GHz，有脉内，有脉内/脉间脉间/天线扫描调制特性天线扫描调制特性窄带信号的复信号表示窄带信号的复信号表示幅相调制函数幅相调制函数1.1.幅度调制幅度调制 由发射信号调制，天线扫描调制，传输路径调制，接收天线调制等组成由发射信号调制，天线扫描调制，传输路径调制，接收天线调制等组成a)a)发射信号调制分为：脉冲，连续波两类发射信号调制分为：脉冲，连续波两类脉冲调制分为：脉内调制和脉间调制脉冲调制分为：脉内调制和脉间调制脉内调制脉内调制集合集合 是雷达信号个体识别的重要依据，常用的特征有：上升时间是雷达信

13、号个体识别的重要依据，常用的特征有：上升时间 ，下降时间，下降时间 ，顶部起伏均值顶部起伏均值 ，方差，方差 ，归一化包络频谱，归一化包络频谱 等等 ttjtAts0exp tttA0,njjjjtattaE1max1,2,0分分别称为别称为脉冲包脉冲包络种类络种类归归一化包一化包络络函函数数，脉，脉宽宽 jjtan,jstjdtjta2ja taj jA1.1.21.1.2 电子战信号电子战信号1.1.2.31.1.2.3 雷达信号雷达信号1.1.幅度调制幅度调制 脉间调制脉间调制重复周期调制重复周期调制 K K成成组参组参差加抖差加抖动动参参差差数数k k，周期，周期长长L L，抖，抖动动

14、量量 T T rrRttA,2,1,1iPRIttEtattaiiiiirr,LiinLLinniTPRITPRIPRIkppkppk,mod,0,11111发发射天射天线扫线扫描描调调制制为侦为侦察天察天线线方位仰角方位仰角,0,0RRAA tt,天天线线振幅方向振幅方向图图波束形波束形状状：针状针状波束（波束（两维两维窄），扇形波束（一窄），扇形波束（一宽宽一窄），柱一窄），柱状状波束（波束（两维宽两维宽）为两维为两维波束波束扫扫描描扫扫描方式：机械描方式：机械扫扫描（描（连续连续），），电扫电扫描（离散），机描（离散），机电电混合混合扫扫描（一机一描（一机一电电）针状针状波束波束扫扫描：

15、光描：光栅栅，螺，螺线线（渐渐近近/渐开渐开），），随随机机扇形波束扇形波束扫扫描：描：圆圆周，周，线线性，扇形性，扇形柱柱状状波束波束扫扫描：引描：引导导固定固定1.1.21.1.2 电子战信号电子战信号1.1.2.31.1.2.3 雷达信号雷达信号1.1.幅度调制幅度调制 R 21241RR iirrRrrRttattAttARAtA,接收天接收天线扫线扫描描调调制制 RrRrrttA,RR,为为雷雷达达天天线线方位仰角方位仰角全向天全向天线线（常用于（常用于测频测频/测时测时/信信号检测号检测）为为收收发发天天线线之之间间距离距离脉冲雷脉冲雷达达幅度幅度调调制制典型接收天典型接收天线阵线

16、阵非非扫扫描描niiriririA1,riri,为为各天各天线线相相对对方位仰角方位仰角rrrrrrAA,宽宽波束天波束天线线（常用于干涉（常用于干涉仪仪/时时差差测测向）向）VAArrrrrr/,窄波束天窄波束天线线（常用于比幅（常用于比幅测测向）向）2,2,5.05.0rrrrrA传传播路播路径径衰衰减减极极化失配化失配损损失（失（侦侦察接收常用察接收常用圆极圆极化）化）5.01.1.21.1.2 电子战信号电子战信号1.1.2.31.1.2.3 雷达信号雷达信号1.1.幅度调制幅度调制 脉冲雷达功率调制脉冲雷达功率调制连续波雷达功率调制连续波雷达功率调制 2,4,2222APttaRtt

17、GttGPtPtiirrrRRtt当当收收发发天天线线互指互指时时，接收到的雷接收到的雷达达信信号号功率最强功率最强 2,4,222APRttGttGPtPtrrrRRtt rrRRrrRRGGGGtttt0,0,0,0,1.1.21.1.2 电子战信号电子战信号1.1.2.31.1.2.3 雷达信号雷达信号例例1.1.某雷达采用重频成组某雷达采用重频成组3 3参差工作方式，每组的参数分别为：参差工作方式，每组的参数分别为：310310 s/3s/3脉冲，脉冲，312312 s/4s/4脉冲，脉冲，315315 s/5s/5脉冲，若首脉冲发射时间为脉冲，若首脉冲发射时间为1010 s s，试求

18、该，试求该雷达前雷达前1414个脉冲的发射时间个脉冲的发射时间解：解：例例2.2.某雷达发射脉冲功率某雷达发射脉冲功率10105 5W W，波长，波长10cm10cm，天线增益，天线增益30dB30dB，侦察接收天线，侦察接收天线 增益增益10dB10dB，距离，距离300km300km，求在双方天线对准、极化失配损失，求在双方天线对准、极化失配损失0.50.5时，接收天时，接收天 线输出信号的功率线输出信号的功率解：解：序号序号1 12 23 34 45 56 67 7时间时间 s s1010320320630630940940125212521564156418761876序号序号8 89

19、 910101111121213131414时间时间 s s21882188250325032818281831333133344834483763376340734073mmWPdB5.34105.310345.01.010101042521381.1.21.1.2 电子战信号电子战信号1.1.2.31.1.2.3 雷达信号雷达信号例例3.3.某某PDPD雷达最大无模糊可测目标速度雷达最大无模糊可测目标速度 1500m/s1500m/s，工作波长，工作波长3cm3cm，试求其需要采用的最小脉冲，试求其需要采用的最小脉冲重复频率（重复周期）重复频率（重复周期）解：解：且正交采样且正交采样 例例

20、4.4.某雷达距离分辨某雷达距离分辨15m15m，在，在5 5个仰角时的威力范围如下表，若在个仰角时的威力范围如下表，若在4040 仰角时需要的脉冲积累数仰角时需要的脉冲积累数为为 1 1，试求该雷达在其它各仰角处需采用的信号谱宽时宽、脉冲重复周期和脉冲积累数。，试求该雷达在其它各仰角处需采用的信号谱宽时宽、脉冲重复周期和脉冲积累数。解：解：1.1.根据距离分辨要求，信号谱宽均为根据距离分辨要求，信号谱宽均为2.2.根据最小测距要求，其它仰角的脉宽应为：根据最小测距要求，其它仰角的脉宽应为：3.3.根据最大测距要求，各仰角根据最大测距要求，各仰角PRIPRI和积累数应为：和积累数应为：，sTK

21、HzfKHzfrrd51021,200,10003.0150025max仰角 403020105最小距离km0.32.254.57.515最大距离km304590150300脉冲宽度 s2153050100PRI ms0.20.30.612脉冲积累数11625200MHzRcB1015210328cR/2mincRPRI/2max 20/304maxDkmRn 1.1.21.1.2 电子战信号电子战信号1.1.2.31.1.2.3 雷达信号雷达信号2.2.相位调制相位调制频率分集频率分集/编码的作用：编码的作用：频扫频扫 每个不同频率对应不同的波束指向，构成同时多波束每个不同频率对应不同的波束

22、指向，构成同时多波束抗目标角闪烁抗目标角闪烁 使目标使目标RCS和散射中心相对稳定和散射中心相对稳定抗干扰抗干扰 反无同时信号侦测能力的电子侦察，抗全频率非同时干扰反无同时信号侦测能力的电子侦察，抗全频率非同时干扰线性线性/非线性调频的主要作用：非线性调频的主要作用：提高信噪比提高信噪比 通过脉冲压缩提高信号功率通过脉冲压缩提高信号功率 和威力范围和威力范围扩展频带，改善距离分辨能力扩展频带，改善距离分辨能力 分为脉内调制和脉间调制、频率调制和离散分为脉内调制和脉间调制、频率调制和离散相位调制两类相位调制两类脉内频率调制单频频率分集频率编码线性调频非线性调频表达式 ，主要参数0iiii,T,n

23、0,t0miit12t2tniiTti0,2,2/20ttt 2,tt1.1.21.1.2 电子战信号电子战信号1.1.2.31.1.2.3 雷达信号雷达信号2.2.相位调制相位调制相位编码的作用：相位编码的作用：提高信噪比提高信噪比 通过脉冲压缩提高信号功率通过脉冲压缩提高信号功率 和威力范围，处理简单和威力范围，处理简单扩展频带，改善距离分辨能力，但作用有限扩展频带，改善距离分辨能力，但作用有限 存在速度失配损失，大码长对高速目标损失严重存在速度失配损失，大码长对高速目标损失严重 脉内相位调制稳定相位二相编码四相编码随机相位表达式 主要参数ci(0,1)i,T,nci(0,1,2,3)i,

24、T,nt,0niiTtci0,2,0tniiTtci0,2/1.1.21.1.2 电子战信号电子战信号1.1.2.31.1.2.3 雷达信号雷达信号特点：特点：以高功率射频脉冲为主，频段以高功率射频脉冲为主，频段3MHz3MHz 100100GHzGHz，有脉内，有脉内/脉间脉间/天线扫描调天线扫描调制特性。影响雷达制特性。影响雷达PRIPRI、的若干因素的若干因素1.1.最小距离最小距离 和最大无模糊距离和最大无模糊距离 的约束的约束2.2.距离分辨力距离分辨力 约束约束 ，对普通脉冲，对普通脉冲3.3.最大无模糊测速（最大无模糊测速（PDPD雷达）的约束雷达）的约束3.3.无盲速约束无盲速

25、约束 为互质正整数，为互质正整数，为最小盲速频率为最小盲速频率4.4.保持额定工作比设计保持额定工作比设计5.5.按照威力图和约束按照威力图和约束1 1、3 3设计设计6.6.相参雷达信号处理中极少使用抖动相参雷达信号处理中极少使用抖动PRIPRI7.7.尽可能采用大脉宽（尽可能采用大脉宽（22 s s）和脉冲压缩调制，降低峰值功率反侦察）和脉冲压缩调制，降低峰值功率反侦察8.8.由于收发隔离度有限，连续波雷达的灵敏度偏低，作用距离较近，但适于由于收发隔离度有限，连续波雷达的灵敏度偏低，作用距离较近，但适于近程和末端探测，以及用作半主动寻的照射源（发射与接收异地）近程和末端探测，以及用作半主动

26、寻的照射源（发射与接收异地）iniiiataPRI,1minRmaxRcRPRItcRmaxmin2,2maxmax421rdVfPRIPRIDt1iiiiinPRI,RBcR21B1.1.21.1.2 电子战信号电子战信号1.1.2.41.1.2.4 通信信号通信信号仍然符合窄带信号。仍然符合窄带信号。1.模拟调制模拟调制 名称表达式调制信号调制参数全边带调幅双边带调幅单边带调幅频率调制相位调制幅相调制 ttmxA0cos1 ttAx0cos ttyttx00sincos TFMdxktA0cos txktAPM0cos txkttmxAPM201cos1 txmA,0 tx tytx,tx

27、 tx txtx21,0,A0FMkA,0PMkA,0PMkmA,01.1.21.1.2 电子战信号电子战信号1.1.2.41.1.2.4 通信信号通信信号2.数字调制数字调制3.3.通信信号特点通信信号特点以中低功率连续波信号为主，主要频段为以中低功率连续波信号为主，主要频段为8080 1800MHz1800MHz，大量采用扩，大量采用扩/跳跳频技术，低信噪比和负信噪比，有复杂的通信协议、信源频技术，低信噪比和负信噪比，有复杂的通信协议、信源/信道加密和信信道加密和信号调制，天线一般不扫描，信号截获、解扩、解跳和解密困难。号调制，天线一般不扫描，信号截获、解扩、解跳和解密困难。名称表达式调制

28、参数频移键控相移键控幅度键控1,0,cos,0mctcTiTtrectAiiiTmA,01,0,2cos,0mcmctTiTtrectAiii1,0,cos,0mctcTiTtrectAiiiTmA,0TmA,01.1.21.1.2 电子战信号电子战信号1.1.2.51.1.2.5 数据链信号数据链信号具有较高的载波频率、较大的信号带宽和较高的传输速率。其余同通信数具有较高的载波频率、较大的信号带宽和较高的传输速率。其余同通信数字调制信号。字调制信号。例如例如LINK16LINK16，L L波段，波段，5151频点频点/6.4/6.4 s s跳频，跳频，3232位位BPSKBPSK扩频，扩频，

29、T=0.2T=0.2 s s1.1.2.61.1.2.6 GPSGPS导航信号导航信号L L波段，波段，2 2频点频点，民用，民用10231023位位BPSKBPSK扩频，扩频，B=1.023MHzB=1.023MHz，典型信噪比，典型信噪比-18dB-18dB1.11.1 .2.7 IFF.2.7 IFF信号信号通用通用MARKMARK系列系列 L L波段，波段，2 2频点频点，128128位位PCMPCM编码，编码，B=2MHzB=2MHz军用军用IFFIFF信号信号 L L波段以上，扩跳结合体制波段以上，扩跳结合体制1.1.2.81.1.2.8 无线电引信信号无线电引信信号低功率（低功率

30、（mWmW级）单频连续波（多卜勒引信和比相引信）、调频连续波或级）单频连续波（多卜勒引信和比相引信）、调频连续波或BPBPSKSK连续波（调频引信和扩谱引信）发射信号连续波（调频引信和扩谱引信）发射信号 1.1.31.1.3 电子战信号环境电子战信号环境1.1.3.11.1.3.1 电子战信号环境电子战信号环境所在空间内能够进入电子战装备的各种电磁信号的全体：所在空间内能够进入电子战装备的各种电磁信号的全体：的基本特性：时间，空间，频谱，极化，调制，能量的基本特性：时间，空间，频谱，极化，调制，能量电子战装备的选择处理能力电子战装备的选择处理能力进入进入 的充要条件是：的充要条件是：1.1.空

31、间位置选择能力：空间位置选择能力：2.2.频谱选择能力：频谱选择能力：3.3.极化选择能力：极化选择能力：为入射波极化分量为入射波极化分量4.4.调制选择能力：调制选择能力：对振幅、频率、相位、极化等瞬时变化的响应能力对振幅、频率、相位、极化等瞬时变化的响应能力5.5.能量选择能力：能量选择能力：在指定动态在指定动态D D下的灵敏度下的灵敏度6.6.时间选择能力：时间选择能力：装备正常工作的时间装备正常工作的时间 tsi iitsempfst tsi tsi errsshhR1.4,maxminmaxminiiifffmaxmin,EjEHjHpEeaEeaEHEHEE,mDiesmint1.

32、1.3 1.1.3 电子战信号环境电子战信号环境1.1.3.21.1.3.2 脉冲信号环境脉冲信号环境1.1.在接收信道内各脉冲信号的非重叠概率在接收信道内各脉冲信号的非重叠概率 为各脉冲源的平均脉冲重复周期和脉宽为各脉冲源的平均脉冲重复周期和脉宽 雷达数量越多、工作比越高、脉宽越大则重叠概率越高。雷达数量越多、工作比越高、脉宽越大则重叠概率越高。2.2.信号环境采用泊松流近似描述信号环境采用泊松流近似描述在在 时间内到达时间内到达n n个脉冲的概率：个脉冲的概率：为单位时间内的平均脉冲数或脉冲流密度。为单位时间内的平均脉冲数或脉冲流密度。任意两个相邻脉冲之间的时间间隔服从指数分布：任意两个相

33、邻脉冲之间的时间间隔服从指数分布：为该脉冲属于为该脉冲属于 的概率，在其它条件满足时主要为灵敏度限制。的概率，在其它条件满足时主要为灵敏度限制。改善信号环境的主要措施是：提高电子战装备选择能力，稀释环境。改善信号环境的主要措施是：提高电子战装备选择能力，稀释环境。miTiri,1,mjTPmjiirijij,1,11 0;,1,0,!nenPnn NiiiPRIPeP1,0,iP1.2 1.2 电子战信号处理电子战信号处理1.2.1 1.2.1 信号处理的任务与分类信号处理的任务与分类1.2.21.2.2信号处理的主要战术技术指标信号处理的主要战术技术指标1.2.3 1.2.3 信号处理机的基

34、本组成与基本处信号处理机的基本组成与基本处 理方法理方法1.2.41.2.4 信号处理机的典型应用信号处理机的典型应用1.2.1 1.2.1 信号处理的任务与分类信号处理的任务与分类1.2.1.1 1.2.1.1 信号处理的任务信号处理的任务信号处理是从所在信号环境中获取有用的辐射源信息，以便支持下述任务：信号处理是从所在信号环境中获取有用的辐射源信息，以便支持下述任务：电子情报侦察（电子情报侦察（ELINTELINT）多平台协同多平台协同/全面全面/准确准确/可靠可靠/长时间积累长时间积累/多人多人工介入工介入电子支援侦察（电子支援侦察（ESMESM）战场快速战场快速/重点明确重点明确/协同

35、指挥控制决策协同指挥控制决策/人工辅人工辅助助 雷达威胁告警（雷达威胁告警（RWRRWR）针对威胁针对威胁/快速反应快速反应/协同战术协同战术/人工监视人工监视引导干扰（引导干扰（DJDJ）与干扰资源密切协同与干扰资源密切协同/自动决策引导干扰自动决策引导干扰/可人可人工干予工干予引导反辐射攻击（引导反辐射攻击（DADA）与反辐射资源密切协同与反辐射资源密切协同/按预定目标寻的按预定目标寻的/人工人工预干予预干予ELINTELINT是信息资源的基础，为自身和其它提供数据库和知识库。是信息资源的基础，为自身和其它提供数据库和知识库。1.2.1 1.2.1 信号处理的任务与分类信号处理的任务与分类

36、1.2.1.2 1.2.1.2 信号处理的分类信号处理的分类按照信号处理的对象分为：按照信号处理的对象分为：雷达对抗信号处理，通信对抗信号处理，敌我识别对抗（雷达对抗信号处理，通信对抗信号处理，敌我识别对抗（IFFIFF）信号处理，导）信号处理，导航对抗信号处理，遥控遥测对抗信号处理，引信对抗信号处理等航对抗信号处理，遥控遥测对抗信号处理，引信对抗信号处理等按照信号时间特性分为：按照信号时间特性分为：脉冲信号处理和连续波信号处理脉冲信号处理和连续波信号处理按照信号处理功能分为：按照信号处理功能分为：测向信号处理，测频信号处理，测时信号处理，极化测量信号处理，脉内测向信号处理，测频信号处理，测时

37、信号处理，极化测量信号处理，脉内/脉脉间间/脉组间调制分析信号处理，数据预分选信号处理，辐射源检测信号处理，脉组间调制分析信号处理，数据预分选信号处理，辐射源检测信号处理，辐射源识别与威胁判决信号处理，辐射源定位信号处理，辐射源个体识别信号辐射源识别与威胁判决信号处理，辐射源定位信号处理，辐射源个体识别信号处理，反辐射跟踪信号处理，以及上述处理中的综合信号处理等处理，反辐射跟踪信号处理，以及上述处理中的综合信号处理等按照信号处理的信号类型分为：按照信号处理的信号类型分为：模拟信号处理模拟信号处理 处理速度快，带宽大，精度低，灵活性差处理速度快，带宽大，精度低，灵活性差数字信号处理数字信号处理精

38、度高，灵活性好，瞬时带宽有限精度高，灵活性好，瞬时带宽有限1.2.21.2.2信号处理的主要战术技术指标信号处理的主要战术技术指标1 1、适用的辐射源类型、数量与信号类型、信号环境等、适用的辐射源类型、数量与信号类型、信号环境等一般为明确考核的作战对象和参考的对象，背景环境一般为明确考核的作战对象和参考的对象，背景环境2 2、处理的参数范围、精度、分辨、时间等、处理的参数范围、精度、分辨、时间等典型参数有：方位，频率，频谱，脉宽，典型参数有：方位，频率，频谱，脉宽，PRIPRI，调制样式和参数等，调制样式和参数等3 3、截获概率与截获时间，虚警概率、截获概率与截获时间，虚警概率主要指对辐射源的

39、截获主要指对辐射源的截获4 4、信号处理的工作灵敏度、信号处理的工作灵敏度 、最小输入信噪比和动态范围等、最小输入信噪比和动态范围等工作灵敏度主要描述信号处理本身，最小信噪比表述外部环境工作灵敏度主要描述信号处理本身，最小信噪比表述外部环境5 5、同时信号处理能力、同时信号处理能力1.2.3 1.2.3 信号处理机的基本组成信号处理机的基本组成与基本处理方法与基本处理方法1.2.3.1 1.2.3.1 信号处理机的基本组成信号处理机的基本组成 至综合电子信息系统至综合电子信息系统子阵列1 子阵列n 宽带宽带天天线线A A1111宽带宽带天天线线A A1L11L1宽带宽带天天线线A An1n1宽

40、带宽带天天线线A AnLnnLn接收通道接收通道R R1111接收通道接收通道R R1L11L1接收通道接收通道R Rn1n1接收通道接收通道R RnLnnLn信信号处号处理理P P1111信信号处号处理理P P1L11L1信信号处号处理理P Pn1n1信信号处号处理理P PnLnnLn信信号处号处理理与与控制控制P P1 1信信号处号处理理与与控制控制P Pn n综综合信合信号处号处理理与与控制控制P P至至综综合合电电子信息系子信息系统统1.2.3 1.2.3 信号处理机的基本组成信号处理机的基本组成与基本处理方法与基本处理方法1.2.3.1 1.2.3.1 信号处理机的基本组成信号处理机

41、的基本组成电子战信号处理机是一种分层次、分布式的处理阵列，它由电子战信号处理机是一种分层次、分布式的处理阵列，它由n n个信号处理个信号处理与控制子阵和综合信号处理与控制单元与控制子阵和综合信号处理与控制单元P P组成，组成，P P接受上位综合电子信息接受上位综合电子信息系统的信息输入、工作设置和控制命令，执行和分发到各相关的子阵列系统的信息输入、工作设置和控制命令，执行和分发到各相关的子阵列信号处理与控制单元信号处理与控制单元P Pi i，接受和处理各，接受和处理各P Pi i报送的信号和数据信息；每个报送的信号和数据信息；每个子阵列又由若干个基本处理单元子阵列又由若干个基本处理单元P Pi

42、jij和和P Pi i单元组成，单元组成，P Pi i接受接受P P分发的信息输分发的信息输入、工作设置和控制命令，二次执行和分发到各相关的基本处理单元入、工作设置和控制命令，二次执行和分发到各相关的基本处理单元P Pijij，接受和处理各，接受和处理各P Pijij报送的信号和数据信息；基本处理单元由一个宽带天报送的信号和数据信息；基本处理单元由一个宽带天线、接收通道和通道信号处理机线、接收通道和通道信号处理机P Pijij组成，组成，P Pijij接受接受P Pi i分发的信息输入，执分发的信息输入，执行相应的工作设置和控制命令，包括对天线的波束扫描控制、极化选择行相应的工作设置和控制命令

43、，包括对天线的波束扫描控制、极化选择控制、调谐控制和对接收通道的调谐控制、带宽控制、增益控制、收发控制、调谐控制和对接收通道的调谐控制、带宽控制、增益控制、收发隔离与时间选通控制等。隔离与时间选通控制等。P Pijij从接收通道获取信号，并完成对该通道信号从接收通道获取信号，并完成对该通道信号的处理，形成处理结果报送的处理，形成处理结果报送P Pi i。1.2.3 1.2.3 信号处理机的基本组成信号处理机的基本组成与基本处理方法与基本处理方法1.2.3.2 1.2.3.2 信号处理的基本方法信号处理的基本方法按照信号处理的功能分类按照信号处理的功能分类测频测频/频谱分析信号处理方法频谱分析信

44、号处理方法测向信号处理方法测向信号处理方法测时信号处理方法测时信号处理方法极化测量信号处理方法极化测量信号处理方法脉内调制分析信号处理方法脉内调制分析信号处理方法数据预分选信号处理方法数据预分选信号处理方法辐射源检测信号处理方法辐射源检测信号处理方法辐射源识别与威胁判决信号处理方法辐射源识别与威胁判决信号处理方法辐射源定位信号处理方法辐射源定位信号处理方法辐射源个体识别信号处理方法辐射源个体识别信号处理方法反辐射跟踪信号处理方法等反辐射跟踪信号处理方法等1.2.4 1.2.4 信号处理机的典型应用信号处理机的典型应用1.2.4.1 1.2.4.1 雷达侦察信号处理机雷达侦察信号处理机特点：特点

45、：1.1.宽带宽带瞬时脉冲瞬时脉冲信号检测、测量、分选、辐射源检测，引导窄带测向与数字接收机信号检测、测量、分选、辐射源检测，引导窄带测向与数字接收机2.2.脉内脉内/脉间脉间/脉组间调制特征分析，支持辐射源个体识别脉组间调制特征分析，支持辐射源个体识别3.3.作用距离远，安全隐蔽，需要建立和使用数据库、知识库作用距离远，安全隐蔽，需要建立和使用数据库、知识库 宽带测向天线阵宽带宽波束测频天线窄带分析接收机宽带侦收接收机测向接收机信号处理机显示器控制器记录器其它设备AOAfRF,PW,tTOA,AP,Fs(n)n1.2.4 1.2.4 信号处理机的典型应用信号处理机的典型应用1.2.4.2 1

46、.2.4.2 通信侦察信号处理机通信侦察信号处理机特点：特点：1.1.宽带宽带搜索监视全景频谱搜索监视全景频谱，间断完成时频信号检测，引导窄带测向与跟踪分析接收机，间断完成时频信号检测，引导窄带测向与跟踪分析接收机2.2.跟踪分析接收机完成特定信号的连续解跳跟踪分析接收机完成特定信号的连续解跳/解扩解扩/解调解调/解码解码/监听和数据分析，支持监听和数据分析，支持通信协议分析和辐射源个体识别通信协议分析和辐射源个体识别3.3.安全隐蔽，需要建立和使用数据库、知识库安全隐蔽，需要建立和使用数据库、知识库 宽带测向天线阵宽带宽波束测频天线窄带跟踪分析接收机宽带搜索监视接收机测向接收机信号处理机显示

47、器控制器记录器其它设备AOAfRF,G(f,t),D(f,t)s(n)n2 2、信号的频率测量与频谱分析、信号的频率测量与频谱分析2.1 2.1 作用、主要指标与分类作用、主要指标与分类2.2 2.2 基本的频域测量方法基本的频域测量方法2.3 2.3 基本的频谱分析方法基本的频谱分析方法2.1 2.1 作用、主要指标与分类作用、主要指标与分类2.1.1 2.1.1 频率测量、频谱分析的作用频率测量、频谱分析的作用 1.1.信号分选与辅助辐射源检测和识别信号分选与辅助辐射源检测和识别2.2.干扰样式决策和干扰频率引导干扰样式决策和干扰频率引导3.3.目标信号频率选择与跟踪引导目标信号频率选择与

48、跟踪引导4.4.战场电磁频谱监测和资源管理控制战场电磁频谱监测和资源管理控制2.1.2 2.1.2 频域测量、频谱分析的定义频域测量、频谱分析的定义1.1.特征值测量定义特征值测量定义2.2.特征函数测量定义特征函数测量定义 21221202200maxmaxmin,max,21,21fGfGfGfGttfffffffdttttdttttf 222,2ttttttf2.1 2.1 作用、主要指标与分类作用、主要指标与分类2.1.2 2.1.2 频域测量、频谱分析的定义频域测量、频谱分析的定义3.3.电子侦察系统中信号频谱的定义电子侦察系统中信号频谱的定义 单脉冲频谱，采样数据单脉冲频谱，采样数

49、据mm，时钟，时钟f fckck，频率分辨，频率分辨多脉冲频谱，每个脉冲起始时间多脉冲频谱，每个脉冲起始时间 ，数据长度，数据长度 ,脉冲数量脉冲数量MM mNNkWnwnskGdpepwpsftGPmnnkNfpjtt2;1,0,10121PW 1,0,1112PW,NkWnwnskGdpepwpsftGMimnnnnkNMMifpjttMiiiiiiNffckinim2.1 2.1 作用、主要指标与分类作用、主要指标与分类2.1.3 2.1.3 频率测量、频谱分析的主要技术指标频率测量、频谱分析的主要技术指标 1.1.频率测量范围、瞬时带宽、频率分辨力和频率测量精度频率测量范围、瞬时带宽、

50、频率分辨力和频率测量精度2.2.频谱分析范围、频谱分辨力和频谱分析误差频谱分析范围、频谱分辨力和频谱分析误差3.3.测频与频谱分析灵敏度和动态范围测频与频谱分析灵敏度和动态范围 4.4.最小测频和频谱分析脉宽、测频时间、频谱分析时间和时频分辨力最小测频和频谱分析脉宽、测频时间、频谱分析时间和时频分辨力 5.5.频率截获概率和截获时间频率截获概率和截获时间 6.6.对同时到达信号的频率测量和频谱分析能力对同时到达信号的频率测量和频谱分析能力 2.1.4 2.1.4 频率测量技术分类频率测量技术分类频域取样频域取样 搜索频率窗搜索频率窗滤波器调谐测频滤波器调谐测频毗邻频率窗毗邻频率窗并行滤波器组测