基于数字接收机脉压雷达信号截获技术研究

脉冲压缩(PC)雷达是典型的低截获概率(LPI)雷达,基于传统的雷达对抗侦察接收机与传统的检测手段很难有效截获。长期侦察表明:目前外军雷达信号形式多为脉压信号,这对我军现役的雷达对抗侦察接收机提出了严峻的挑战。数字接收机相对传统的模拟接收机有着突出的优势,基于数字接收机对PC雷达信号进行检测是根据PC雷达信号特点,充分发掘数字接收机优势的新的检测方法,有着现实的实际意义,值得深入研究。     

新型多相结构MWC宽带数字接收机设计

提出一种基于多相调制宽带转换器结构的新型压缩采样数字接收机,可对宽带中频信号进行截获。新型接收机结构包括:串并转换、并行相乘、多相滤波三个模块。在用相同乘法器资源的条件下,新型接收机结构的整体数据速率远低于现有的调制宽带转换器结构,并且通过仿真验证了其正确性。该新型结构为调制宽带转换器离散压缩采样数字接收机在现场可编程门阵列上的物理实现奠定了基础,使整个接收机结构更具有实际工程应用价值。     

一种基于GPU的数字信道化处理方法

为了减少数字信道化接收机的开发成本,提高吞吐量与处理速度,对被动雷达截获信号数字信道化接收机的结构进行了研究,提出了一种基于GPU的数字信道化接收机的实现方法。该高效结构不仅节省了硬件成本,缩短了开发周期,而且加快了处理速度,达到了准实时性。实验结果表明:基于GPU的运算平台与CPU平台相比较,处理速度提高一倍左右。     

随机共振理论在雷达信号截获中的应用

雷达侦察主要通过无源侦察接收设备对空域中敌方雷达辐射源信号进行检测,若要实现对敌辐射源信号的截获,基本条件就是敌雷达信号能量能够达到雷达信号侦收设备的截获灵敏度。然而现代战场中,电磁环境复杂多变,敌雷达信号往往被干扰信号、噪声等掩盖,导致侦收设备漏警概率提高。针对以上问题,提出基于随机共振原理的雷达信号截获判断的方法,增大了截获信号的输出信噪比,解决了由于噪声过大掩盖的雷达信号的侦收问题。将该方法应用于雷达告警接收机的前端截获部分,大大降低了截获系统的漏警概率,保证了整个截获系统的稳定性。仿真实验验证了该方法的有效性。     

连续波掩护信号技术研究

瞬时测频(instantaneous frequency measurement,IFM)接收机具有截获概率高、瞬时带宽大、分辨率高等优点,被广泛应用于雷达告警、雷达侦察等电子对抗设备。因此对IFM接收机的干扰能有效提高雷达的生存概率。给出了IFM接收机的结构,分析了同时到达信号对IFM接收机测频的影响,最后提出了使用连续波射频掩护信号干扰IFM接收机测频工作的方法,并且在SyetemVue平台上对该方法进行了仿真实现,仿真结果验证了方法的有效性和不同条件下连续波掩护信号对IFM接收机的干扰效果。     

多窗口谱图分析的低截获概率雷达信号识别

在当前复杂的战场环境中,低截获概率雷达信号因其具有大时宽带宽积、强干扰性能、高分辨率和低截获性特点得到了广泛应用,传统的雷达侦察手段很难对其进行有效识别.在低截获概率雷达典型调制分析的基础之上,研究基于人工智能的雷达信号分类识别方法.从低截获概率雷达信号时频特征入手,提出基于多窗口时频谱图分析方法.该算法采用Hermi...     

一种非均匀采样的宽带雷达数字正交解调方法

数字正交解调是宽带雷达数字接收机的重要组成部分,灵活性和实时性是数字正交解调设计的关键问题。从二阶采样和多相滤波的原理出发,提出了基于非均匀采样的数字正交解调方法,给出了算法的实现结构,并通过仿真验证了算法的正确性。通过与低通滤波法、多相滤波法比较结果表明,基于非均匀采样的数字正交解调方法具有优化的实现结构和更好的实时性,可以用于宽带雷达数字接收机的设计。     

基于多通道雷达的对侦察接收机截获距离压制设计

低截获概率(LPI)雷达为了达到低截获的目的,雷达通常会采取很多措施,包括可变的重频,复杂的脉内调制,甚至于载频捷变等等,但是,从根本上来说,这些措施只是增加了侦察机的分选识别难度,间接地降低截获概率,真正想要获得很好的低截获概率,通常需要雷达控制探测距离。在LPI雷达作用距离不变的条件下,采用多通道的设计方法,根据灵敏度的计算给出了获得较大安全探测距离的方法,从而压制侦察接收机的截获距离。     

宽带数字接收机高速信号处理技术

具有1 GHz瞬时带宽的宽带数字接收机是当前数字接收机研究的热点,也是雷达对抗侦察数字接收机的发展方向。详细讨论了宽带数字接收机的几种高速信号处理技术,包括单比特瞬时测频技术、多相滤波信道化技术、基于FFT的信道化接收机和射频带通采样微波数字接收机,最后提出了在宽带中频数字接收机高速信号处理领域需要深入研究的有关技术。     

一种载波同步锁相接收机的设计

研究实现了一种P波段载波同步锁相接收机,该接收机可以完成对间断照射雷达信号的快速截获,得到与脉冲雷达信号相参的高稳定低相噪的本振信号,为实现雷达相参系统提供了有效的方法.简要介绍了载波提取电路的工作原理,并分析给出了锁相接收机环路参数的计算公式.最后,以P波段某一频点为例,通过电路仿真软件ADS对该系统的锁定时间进行了仿真,仿真结果与实测结果相差不大,有效验证了系统的正确性.     

宽带数字接收机信道化仿真设计

为了解决传统信道化接收机结构复杂、运算量大的问题,介绍了一种新的多相滤波宽带数字信道化接收机的实现算法。该算法由多相滤波的定义经过公式变形推导出,并引入了重叠一半的数字信道化滤波器组,实现了全概率截获。根据实际工程需要针对大带宽的信号对该算法进行了仿真,取得了较好的仿真结果。该算法是一种高效运算,适合弹上应用。     

DFS2000天线——一种先进的侦察雷达测向天线

现代侦察雷达接收机通常具有输入频带宽、灵敏度高、动态范围大、能瞬时处理高密度复杂雷达信号等特征。除此之外还要具有测量每个脉冲到达方向角(AOA)的能力,因而该侦察雷达接收机具有较高的截获概率(POI),而这一点对处在有敌方雷达信号环境的侦察雷达的平台来说是生死攸关的。     

一种LPI雷达宽带信号DOA估计算法

宽带低辐射信号的设计是低截获概率(LPI,Low Probability of Intercept)雷达的关键技术之一。但传统的波达方向(DOA,Direction of Arrival)估计算法主要是针对窄带信号设计的,应用在LPI雷达中会制约雷达的测向性能。重点研究一种宽带信号DOA估计的方法。该方法的关键在于通过直接分解数据协方差矩阵,来构造聚焦矩阵。此外,还从LPI雷达工程应用的角度分析了该方法的性能指标,并用MATLAB进行了仿真,仿真结果表明该方法具有较高的分辨力和较低的算法复杂度,同时也验证了该算法在LPI雷达上的实用性。     

基于数字信道化的弱信号检测方法研究与实现

随着空间电磁环境的日益复杂,雷达信号侦察接收机的检测性能要求越来越高。基于这种检测性能要求,设计了一种宽带均匀数字信道化接收机,采用自相关累加和中值滤波理论相结合的方法进行信号检测,可以区分同时到达的两个功率强弱不同的脉冲信号。MATLAB和FPGA仿真结果表明,在输入信噪比不低于-6 dB的情况下,对弱信号的检测概率能到达98%以上,检测方案稳定可行,具有一定的工程应用价值。     

MIMO雷达信号互相关分选算法

在对MIMO雷达信号进行研究分析的基础上,根据其信号特点,比较了基于PRI的传统信号分选的优缺点。针对传统分选方法易受噪声和脉间抖动影响的缺点,提出了一种基于互相关分析的MIMO雷达信号分选方法。对互相关输出信号的信噪比进行了理论推导,证明了该方法具有良好的抑制噪声的能力。通过仿真分析,验证了该方法与传统分选方法相比具有5个明显优点:抗噪声能力强,不受脉间抖动的影响,对截获信号的数目要求低,分选错误率低,工程实现简单。并且实验证明该方法不仅适用于MIMO雷达信号,同样适用于对其他雷达信号的分选。     

雷达隐蔽成像性能分析

借鉴传统雷达截获因子的概念,首先推导了成像雷达截获因子的表达式,并研究了临界发射功率和隐蔽成像距离。然后,建立了雷达隐蔽成像可采取的技术措施。最后,通过仿真分析验证了不同技术措施的隐蔽成像性能。仿真结果表明,在雷达采用30 MHz带宽的信号时,针对灵敏度为-65 dBm的侦察接收机,可在169. 9 km距离处实现隐蔽成像。     

宽带雷达射频分时交替采样增益失配估计方法

针对分时交替采样在宽带条件下存在增益起伏的失配问题,提出了基于最小二乘曲线拟合的增益曲线估计算法。基于实际ADC器件增益起伏的情况,分析了通道增益失配对系统输出信号频谱的影响;根据宽带数字阵列雷达回波信号的特点,利用分段估计与最小二乘曲线拟合方法得到增益估计曲线,给出了算法的实现步骤。仿真实验结果表明该算法在宽带分时交替采样中的有效性。     

运用压缩感知技术实现雷达侦察告警接收机改进

针对雷达侦察告警接收机前端信号采集效率要求越来越高,而高性能采样的量化精度和采样速率受AD自身硬件限制的突出问题,在压缩感知信号处理算法(CS算法)的基础上,根据数字雷达侦察告警接收机设计了一种改进型雷达侦察告警接收机方案。该方案首先用压缩感知技术直接采集压缩后的信号;然后再进行低速AD采样;最后用非线性迭代重构还原信号。压缩后的信号用低速AD即可完成信号的模数转换,极大地提高了AD的应用效率。仿真结果表明,该型雷达侦察告警接收机能很好地满足大瞬时带宽及动态范围信号采集要求,同时将复杂运算移交给后续的信号处理,极大地减轻了雷达侦察告警接收机前端的负荷,具有良好的可操作性和应用前景。     

高效信道化接收机的信道动态重构技术

对于分布在不同信道且信道个数动态变化的大宽带中频信号,往往采用多通道数字接收机,不仅实现复杂且效率低下。为了解决以上问题,提出了一种高效数字信道化接收机的信道动态重构技术。该技术能够检测到接收信号所占用的信道个数及位置,动态地配置原型综合滤波器以适应信号带宽,将分布在若干个连续信道的子信号重构还原为一个完整接收信号。通过仿真实验验证了提出的数字接收机结构的有效性和可行性。     

雷达侦察中移动通信干扰的极化抑制

雷达侦察设备通常采用闭锁措施消除移动通信频段的同频干扰,严重降低了脉冲截获概率,且极易被敌方雷达利用。针对此问题,提出一种基于极化滤波的移动通信信号抑制方法,该方法依据移动通信信号与雷达信号极化差,设置合理的极化滤波矢量,在极化域滤除移动通信信号,提高了移动通信频段的脉冲截获概率。给出了极化滤波侦察接受机的设计方案。仿真实验结果验证了该方法的有效性。