《电子战信号处理》PPT课件

15
30
45
90
150
300
2
15
30
50
100
0.2
0.3
0.6
1
2
1
1
6
25
200
1.1.2 电子战信号
1.1.2.3 雷达信号
2. 相位调制 分为脉内调制和脉间调制、频率调制和离散
脉内频率调制 相单位频 调制频两率类分集 频率编码 线性调频 非线性调频
表达式
0t，t 2
， t m i i1
主要按照作战对象的差别进行分类 雷达对抗：包括对雷达、敌我识别器、无线电引信等的对抗； 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； 光电对抗：包括对红外、可见光、激光、紫外等探测器的对抗； 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。
1.1.2 电子战信号
2.根据最小测距要求，其它仰角的脉宽应为： 2Rmin / c 3.根据最大测距要求，各仰角PRI和积累数应为： PRI 2Rm，ax / c
n Rmax 30km4 /D / 20
仰角 最小距离km 最大距离km 脉冲宽度s PRI ms 脉冲积累数
40
30
20
10
5
0.3
2.25
4.5
7.5
• 线性/非线性调频的主要作用： 提高信噪比 通过脉冲压缩提高信号功率 和威力范围 扩展频带，改善距离分辨能力
1.1.2 电子战信号
1.1.2.3 雷达信号
2. 相位调制
脉内相位调制 表达式 主要参数
稳定相位
0 , t
二相编码
四相编码
随机相位
ci t iT ,0 i n {ci(0,1)}i ,T,n
0 i n1
k 1
np i
,L L
k
np ,i
p 1
modi, L
p 1
发射天线扫描调制 AR tr , t r r , r 为侦察天线方位仰角 天线振幅方向图 AR 0,0 AR , ,, t, t 为两维波束扫描
波束形状：针状波束（两维窄），扇形波束（一宽一窄），柱状波束（两维宽）
例1. 某雷达采用重频成组3参差工作方式，每组的参数分别为：310s/3脉 冲，312s/4脉冲，315s/5脉冲，若首脉冲发射时间为10s，试求该 雷达前14个脉冲的发射时间
解： 序号
1
时间s
10
序号
8
2
3
4
5
6
7
320
630
940
1252
1564
1876
9
10
11
12
13
14
时间s
2188
2503
1.1.2 电子战信号
1.1.2.4 通信信号
仍然符合窄带信号。 1. 模拟调制
名称
表达式
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
A1 mxt cos0t
Axt cos0t xt cos0t yt sin 0t
Acos0t
T
k
FM
x
d
A cos0t kPM xt
3.无盲速约束
PRIi
ait
, n
i1
a为i 互质正整数，
1为最t 小盲速频率
4.保持额定工作比设计 D PRI
5.按照威力图和约束1、3设计
i
,
i
,
PRI
i
,
ni
i
6.相参雷达信号处理中极少使用抖动PRI
7.尽可能采用大脉宽（>2s）和脉冲压缩调制，降低峰值功率反侦察
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 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）
1.1.2.1 电子ຫໍສະໝຸດ 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； 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； 3、敌方电子信息系统辐射的电磁诱饵信号，与信号1或信号2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； 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
1.1.2.3 雷达信号
例3. 某PD雷达最大无模糊可测目标速度1500m/s，工作波长3cm，试求其需要采用的最小脉 冲重复频率（重复周期）
解：
fd max
2 1500 0.03
100KHz,
fr
200KHz,Tr
1 2 105
且正交采样
5s
例4. 某雷达距离分辨15m，在5个仰角时的威力范围如下表，若在40仰角时需要的脉冲积累数 解 1为.根：1据，距试离求分该辨雷要达求在，其信它号各谱仰宽角均处为需采B 用c的2信R号谱3宽1时08宽2、脉15冲 重10复MH周z期和脉冲积累数。
调频 调频系数，带宽，函数，周期
调相 调相系数，带宽，函数，周期
1.1.1 电子战
1.1.1.2 特点
电子战装备技术特点 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 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 技术与战术的结合，人与设备的结合
1.1.1.3 分类
典型接收天线阵非扫Ari描ri , ri
i
n i 1
ri , ri
为各天线相对方位仰角
全向天线（常用于测频/测时/信号Ar 检r ,测r） Ar ,r , r 宽波束天线（常用于干涉仪/时差Ar 测r ,向r） Ar ,r / r V
窄波束天线（常用于比幅测Ar 向r ,）r , r 0.5 2, r 0.5 2
1.1.2 电子战信号
1.1.2.3 雷达信号
以高功率射频脉冲为主，频段3MHz100GHz，有脉内/脉间/天线扫描调制特性
窄带信号的复信号表示 st At exp j0t t
幅相调制函数 At , ω0t t
1. 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
2818
3133
3448
3763
4073
例2. 某雷达发射脉冲功率105W，波长10cm，天线增益30d 增益10dB，距离300km，求在双方天线对准、极化失配损
解线：输P 出10信8 号1403的1功031 率100.5122 0.5 3.5104 mW 34.5dBm
1.1.2 电子战信号
ja
Aj 等
t ，js 下降时间
t，jd
1.1.2 电子战信号
1.1.2.3 雷达信号
1. 幅度调制
脉间调制
重复周期调制
K成组参差加抖动 参差数k，周期长 L，抖动量T
at ti , at E, ti ti1 PRI i , i 1,2,
i
PRI
PRI1 T
PRIk T
,
扫描方式：机械扫描（连续），电扫描（离散），机电混合扫描（一机一电） 针状波束扫描：光栅，螺线（渐近/渐开），随机 扇形波束扫描：圆周，线性，扇形 柱状波束扫描：引导固定
1.1.2 电子战信号
1.1.2.3 雷达信号
1. 幅度调制
接收天线扫描调A制r r tR, r t R R, R 为雷达天线方位仰角
垂直极化（大部分民用信号，部分雷达/通信等）
水平极化（部分雷达/通信等）
圆极化（部分雷达等）
• 能量域
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 天线增益与波束指向等
• 调制域
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
调制参数：调幅 调幅系数，边带，周期，谱宽
a) 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
脉内调制集合
E
a
j
t
0,
t
j
2
,
a
j
m
ax t
n 1
j1
n, a j t , j
分别称为脉冲包络种类 归一化包络函数，脉宽
aj
t 是雷达信号个体识别的重要依据，常用的特征有：上升时间
顶部起伏均值
a j，t 方差
2，归一化包络频谱
• 空间域
不确知信号出现的空间位置（方位/仰角/距离/轨迹）
水下，地/水面，空中，空间（临近，低/中/高轨，星间，星际）
• 频谱域
不确知信号出现的频谱位置和分布
微波频段3MHz-300GHz，光电频段300GHz300THz(=1mm1m)
1.1.1 电子战
1.1.1.2 特点
• 极化域
不确知信号出现的极化方向
2、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 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（ECM），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（ECCM）或抗干 扰和抗摧毁。
1.1.1 电子战
1.1.1.2 特点
a 2 t
i
ti , Pt
A2 2
Pt
PtGt R t, R t Gr tr , t r 2 4R2
, Pt
A2 2
当收发天线互指时， 接收到的雷达信号 功率最强
R t , R t ,t r , t r GR 0,0 GR ,Gr 0,0 Gr
1.1.2 电子战信号
1.1.2.3 雷达信号
A1 mx1t cos0t kPM x2 t