雷达对抗原理第4章 雷达侦察的信号处理
雷达对抗技术04new
max＝几万～几十万个脉冲/秒
3．信号处理的主要流程
信号处理包括预处理和主处理两部分，如图 示
1) 信号预处理
2）信号主处理
4．2 对雷达信号时域参数的测量
脉冲到达时间（tTOA）、脉冲宽度（ 脉冲幅度（AP） 1、脉冲到达时间（tTOA）的测量
第4章 雷达侦察信号分析与处理
典型处理过程： 1、侦察天线——实时检测和参数测量电路——脉冲描述字 PDW 脉冲描述字PDW（Pulse Discreption Word）: 对射频脉冲以指定长度（定长）、指定格式（定格）、指定 位含义（定位）的数字形式的信号参数描述字。 雷达侦察系统的前端：从侦察天线到射频信号实时检测和参 数测量电路的输出端。 2、前端输出——信号处理设备——辐射源分选、参数估计、 辐射源识别、威胁程度判别、作战态势判别 雷达侦察系统的后端：从信号处理设备至显示、存储、记录 设备。
对已经生成的 ，预处理的基本预分选算法：
式中 即
4.3.2 对未知信号的预处理
三参数： 、 、 1、 的生成原则
除与 的生成原则相同外，还应满足： (1) 完备性和正交性
以保证任意输入的PDW，都必将被唯一地分选到 一个 中。 (2)尽可能使同一部雷达、在同一种工作方式下的 PDW在信号预分选后处于同一个分选子流 中。
PW）、
为避免周期测量模糊，应保证
2、脉冲宽度（ PW）的测量
3、脉冲幅度（AP）的测量
4.3 雷达侦察信号的预处理
4.3.1 对已知雷达信号的预处理
1、 的生成 要求：
1 构成 的各维参数特征及参数的具体描述都必须与侦 察接收机前端输出的PDW参数特征及参数的具体描述保持 一致。 2 必须表现出已知雷达j在PDW的多维特征参数空间中 详细的、具体的性质，以便于预处理能够尽快、准确地实 现信号分选。
雷达系统工作原理详解
雷达系统工作原理详解雷达是一种广泛应用于军事、航空、气象等领域的设备，其工作原理基于电磁波的传播和反射。
本文将详细解释雷达系统的工作原理，并探讨其在不同领域的应用。
一、基本原理雷达系统通过向目标发射脉冲电磁波，并接收目标反射回来的回波来确定目标的位置、距离、速度等信息。
雷达系统由发射机、接收机、天线和信号处理器组成。
1. 发射机发射机产生一系列高频脉冲信号，并通过天线发射出去。
这些脉冲信号的频率通常在微波到毫米波段，具有较高的能量和较短的脉冲宽度。
2. 接收机接收机接收目标反射回来的回波信号，并将其放大和处理，以提取有效的信息。
接收机必须能够有效地区分回波信号和背景噪声，并能够处理不同强度和频率的信号。
3. 天线天线是雷达系统的重要组成部分，它负责发射和接收电磁波。
天线的设计要满足较高的增益和较窄的波束宽度，以便提高目标检测的准确性和精度。
4. 信号处理器信号处理器对接收到的回波信号进行分析和处理，以提取目标的相关信息。
信号处理器可以采用数字信号处理技术，对信号进行滤波、幅度测量、频率分析等操作。
二、工作流程雷达系统的工作流程可分为发射和接收两个主要阶段。
1. 发射阶段在发射阶段，雷达系统通过发射机发射一系列脉冲信号。
这些脉冲信号经过天线发射出去，并传播到目标物体上。
2. 接收阶段目标物体会将部分电磁波回射回雷达系统。
接收机接收到这些回波信号后，通过天线传输到信号处理器。
信号处理器分析回波信号，并提取目标的相关信息。
三、应用领域雷达系统在军事、航空、气象等领域有着广泛的应用。
1. 军事应用军事雷达系统可用于侦察、追踪和指挥控制等。
雷达系统可以用于监测敌方舰艇、飞机和导弹等目标，提供战场情报和目标定位信息。
2. 航空应用航空雷达系统常用于飞行器的导航和避障。
它可以帮助飞行器在恶劣天气条件下准确控制航向，并检测和避免与其他飞行器或地形障碍物的碰撞。
3. 气象应用气象雷达系统可以用于监测天气现象，如降雨、雷暴等。
雷达信号处理过程说明文档
运动目标回波信号和固定目标（包括地波）回波信号的主要区别是运动回波信号带有多普勒频移。
假设雷达发射信号的频率为0f ，初相为0ϕ的全相参脉冲信号，那么发射信号序列可以用下图1表示。
图一可以表示为：00()()cos(2)x t rect t A f t πϕ=⋅+如果只关注正弦波部分，则发射信号脉冲部分为：00()cos(2)S t A f t πϕ=+那么在照射到距离为R 处的目标时回波为：r 00()cos[2()]r S t KA f t t πϕ=-+其中K 为衰减系数，r t 为反射时间。
2r R t c= 如果当目标以速度为r V 朝向雷达运动的时候：(t)r R R V t =-所以：2()2(t)r r R V t R t c c-== 那么目标回波和发射信号的相位差是时变的：0024()/c r r f t f R V t ϕππ=-=--当目标是运动的时候，发射与接收的信号之间有一个频率差，用d f 表示：21d =2d r d V f t ϕπλ=⨯ 假设基频为0f 雷达信号经过反射之后变为0d f f +，接收之后对信号进行数字下变频（DDC ）将原有的信号的载频0f 去除，获得只含有频移d f 的信号。
图二 所以在全相参雷达中，可以使用正交相位检波器来获得中频信号的基带信号()x t ，有时也称()x t 为中频信号的复包络。
即：(t)()=()+j ()()j I Q x t x t x t a t e ϕ=上式中：()()cos (t)()()sin (t)I Q x t a t x t a t ϕϕ==通过低通滤波器之后，输出的双正交通道信号分别为：()()cos (t)(t)cos(2)()()sin (t)(t)sin(2)I d Q d x t a t Ka f t x t a t Ka f t ϕπϕπ====脉冲压缩： 此时正交两路信号为经过调制（线性调制，非线性调制或相位编码）的大时宽带宽信号。
第4章雷达侦察的信号处理
第4章 雷达侦察的信号处理
4.1.1 信号处理的任务和主要技术要求 雷达侦察系统中信号处理设备的主要任务是:对前
端输出的实时脉冲信号描述字流{PDWi}∞i=0进行信号分 选、参数估计、辐射源识别,并将对各辐射源检测、测 量和识别的结果提供给侦察系统中的显示、存储、记 录和其它有关设备。
雷达侦察系统前端输出的{PDWi}∞i=0的具体内容和 数据格式取决于侦察系统前端的组成和性能。在典型 的侦察系统中，
第4章 雷达侦察的信号处理
图4―1 各种典型的雷达信号调制形式分类
第4章 雷达侦察的信号处理
2.可测量和估计的辐射源参数、参数范围和估计 精度
雷达侦察系统可测量和估计的辐射源参数包括由分 选后的脉冲描述字PDW中直接统计测量和估计的辐射 源参数,对PDW序列进行各种相关处理后统计测量和估 计的辐射源参数。这些参数的种类、范围和精度是与 雷达侦察系统的任务、用途密切相关的。典型雷达侦 察系统可测量和估计的辐射源参数、参数范围和估计 精度如表4―1所示。
Tsp是指从侦察系统前端输出指定雷达辐射源的脉冲 描述字流{PDWi}∞i=0,到产生对该辐射源分选、识别和 参数估计的结果,并达到指定的正确分选、识别概率和 参数估计精度所需要的时间。
第4章 雷达侦察的信号处理
T s p 是对指定雷达辐射源信号环境中N部雷达辐射
源处理时间的加权平均值,其中加权系数Wi可根据各辐 射源对雷达侦察系统的重要程度分别确定。
第4章 雷达侦察的信号处理
随着高速数字电路和数字信号处理(DSP)技术的发 展,已经能够将宽带信号直接进行A/D变换、保存和处 理(数字接收机),使传统的测向、测频技术等与数字信 号处理技术紧密地结合到了一起,不仅改善了当前系统 的性能,并且具有良好的发展前景。
雷达信号处理和数据处理
脉冲压缩雷达的仿真脉冲压缩雷达与匹配滤波的MATLAB仿真姓名：--------学号：----------2014-10-28西安电子科技大学一、雷达工作原理雷达，是英文Radar的音译，源于radio detection and ranging的缩写，原意为”无线电探测和测距”，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置.因此，雷达也被称为“无线电定位"。
利用电磁波探测目标的电子设备。
发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。
雷达发射机的任务是产生符合要求的雷达波形（Radar Waveform）,然后经馈线和收发开关由发射天线辐射出去，遇到目标后，电磁波一部分反射,经接收天线和收发开关由接收机接收，对雷达回波信号做适当的处理就可以获知目标的相关信息。
但是因为普通脉冲在雷达作用距离与距离分辨率上存在自我矛盾，为了解决这个矛盾,我们采用脉冲压缩技术,即使用线性调频信号。
二、线性调频（LFM）信号脉冲压缩雷达能同时提高雷达的作用距离和距离分辨率。
这种体制采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率，保证足够大的作用距离；而接受时采用相应的脉冲压缩算法获得窄脉冲，以提高距离分辨率，较好的解决雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾。
脉冲压缩雷达最常见的调制信号是线性调频（Linear Frequency Modulation）信号，接收时采用匹配滤波器（Matched Filter)压缩脉冲。
LFM信号的数学表达式：（2.1）- 1 -- 2 -其中c f 为载波频率，()t rect T为矩形信号：（2。
2)其中BK T=是调频斜率，信号的瞬时频率为()22c T T f Kt t + -≤≤，如图（图2.1.典型的LFM 信号（a ）up-LFM(K>0）(b ）down —LFM(K 〈0)）将式1改写为：（2。
3）其中（2。
大学_《雷达对抗原理》(赵国庆著)课后答案免费下载_1
《雷达对抗原理》(赵国庆著)课后答案免费下载《雷达对抗原理》(赵国庆著)内容提要第1章雷达对抗概述1.1 雷达对抗的基本概念及含义1.1.1 雷达对抗的含义及重要性1.1.2 雷达对抗的基本原理及主要技术特点1.1.3 雷达对抗与电子战1.2 雷达对抗的信号环境1.2.1 现代雷达对抗信号环境的特点1.2.2 信号环境在雷达对抗设备中的描述和参数1.3 雷达侦察概述1.3.1 雷达侦察的任务与分类1.3.2 雷达侦察的技术特点1.3.3 雷达侦察设备的基本组成1.4 雷达干扰概述1.4.1 雷达干扰技术的分类1.4.2 雷达干扰设备的基本组成习题一参考文献第2章雷达信号频率的测量2.1 概述2.1.1 雷达信号频率测量的重要性2.1.2 测频系统的主要技术指标2.1.3 现代测频技术分类2.2 频率搜索接收机2.2.1 搜索式超外差接收机2.2.2 射频调谐晶体视频接收机2.2.3 频率搜索形式2.2.4 频率搜索速度的选择2.3 比相法瞬时测频接收机2.3.1 微波鉴相器2.3.2 极性量化器的基本工原理2.3.3 多路鉴相器的并行运用2.3.4 对同时到达信号的分析与检测2.3.5 测频误差分析2.3.6 比相法瞬时测频接收机的组成及主要技术参数 2.4 信道化接收机2.4.1 基本工作原理2.4.2 信道化接收机存在的问题2.4.3 信道化接收机的特点和应用 2.5 压缩接收机2.5.1 Chirp变换原理2.5.2 表声波压缩接收机的工作原理 2.5.3 压缩接收机的参数2.6 声光接收机2.6.1 声光调制器2.6.2 空域傅立叶变换原理2.6.3 声光接收机的工作原理2.6.4 声光接收机的主要特点习题二参考文献 ?第3章雷达的方向测量和定位3.1 概述3.1.1 测向的目的3.1.2 测向的方法3.1.3 测向系统的主要技术指标3.2 振幅法测向3.2.1 波束搜索法测向技术3.2.2 全向振幅单脉冲测向技术3.2.3 多波束测向技术3.3 相位法测向3.3.1 数字式相位干涉仪测向技术3.3.2 线性相位多模圆阵测向技术3.4 对雷达的定位3.4.1 单点定位3.4.2 多点定位习题三参考文献 ?第4章雷达侦察的信号处理4.1 概述4.1.1 信号处理的任务和主要技术要求 4.1.2 信号处理的基本流程和工作原理 4.2 对雷达信号时域参数的'测量4.2.1 tTOA的测量4.2.2 PW的测量4.2.3?AP的测量4.3 雷达侦察信号的预处理4.3.1 对已知雷达信号的预处理4.3.2 对未知信号的预处理4.4 对雷达信号的主处理4.4.1 对已知雷达信号的主处理4.4.2 对未知雷达信号的主处理4.5 数字接收机和数字信号处理4.5.1 数字接收机4.5.2 数字测频4.5.3 数字测向4.5.4 信号脉内调制的分析习题四参考文献 ?第5章雷达侦察作用距离与截获概率5.1 侦察系统的灵敏度5.1.1 切线信号灵敏度PTSS和工作灵敏度POPS的定义 5.1.2 切线信号灵敏度PTSS的分析计算5.1.3 工作灵敏度的换算5.2 侦察作用距离5.2.1 简化侦察方程5.2.2 修正侦察方程5.2.3 侦察的直视距离5.2.4 侦察作用距离Rr对雷达作用距离Ra的优势 5.2.5 对雷达旁瓣信号的侦察5.3 侦察截获概率与截获时间5.3.1 前端的截获概率和截获时间5.3.2 系统截获概率和截获时间习题五参考文献第6章遮盖性干扰6.1 概述6.1.1 遮盖性干扰的作用和分类6.1.2 遮盖性干扰的效果度量6.1.3 最佳遮盖干扰波形6.2 射频噪声干扰6.2.1 射频噪声干扰对雷达接收机的作用6.2.2 射频噪声干扰对信号检测的影响6.3 噪声调幅干扰6.3.1 噪声调幅干扰的统计特性6.3.2 噪声调幅干扰对雷达接收机的作用 6.3.3 噪声调幅干扰对信号检测的影响 6.4 噪声调频干扰6.4.1 噪声调频干扰的统计特性6.4.2 噪声调频干扰对雷达接收机的作用 6.4.3 噪声调频干扰对信号检测的影响 6.5 噪声调相干扰6.5.1 噪声调相干扰的统计特性6.5.2 影响噪声调相干扰信号效果的因素 6.6 脉冲干扰习题六参考文献第7章欺骗性干扰7.1 概述7.1.1 欺骗性干扰的作用7.1.2 欺骗性干扰的分类7.1.3 欺骗性干扰的效果度量7.2 对雷达距离信息的欺骗7.2.1 雷达对目标距离信息的检测和跟踪7.2.2 对脉冲雷达距离信息的欺骗7.2.3 对连续波调频测距雷达距离信息的欺骗 7.3 对雷达角度信息的欺骗7.3.1 雷达对目标角度信息的检测和跟踪7.3.2 对圆锥扫描角度跟踪系统的干扰7.3.3 对线性扫描角度跟踪系统的干扰7.3.4 对单脉冲角度跟踪系统的干扰7.4 对雷达速度信息的欺骗7.4.1 雷达对目标速度信息的检测和跟踪7.4.2 对测速跟踪系统的干扰7.5 对跟踪雷达AGC电路的干扰7.5.1 跟踪雷达AGC电路7.5.2 对AGC控制系统的干扰习题七参考文献第8章干扰机构成及干扰能量计算8.1 干扰机的基本组成和主要性能要求8.1.1 干扰机的基本组成8.1.2 干扰机的主要性能要求8.2 干扰机的有效干扰空间8.2.1 干扰方程8.2.2 干扰机的时间计算8.3 干扰机的收发隔离和效果监视8.3.1 收发隔离8.3.2 效果监视8.4 射频信号存储技术8.4.1 模拟储频技术(ARFM)8.4.2 数字储频技术(DRFM)8.5 载频移频技术8.5.1 由行波管移相放大器构成的载频移频电路 8.5.2 由固态移相器构成的载频移频电路习题八参考文献第9章对雷达的无源对抗技术9.1 箔条干扰9.1.1 箔条干扰的一般特性9.1.2 箔条的有效反射面积9.1.3 箔条的频率响应9.1.4 箔条干扰的极化特性9.1.5 箔条回波信号的频谱9.1.6 箔条的战术应用9.2 反射器9.2.1 角反射器9.2.2 龙伯透镜反射器9.3 假目标和雷达诱饵9.3.1 带有发动机的假目标9.3.2 火箭式雷达诱饵9.3.3 投掷式雷达诱饵9.3.4 拖曳式雷达诱饵9.4 隐身技术习题九参考文献《雷达对抗原理》(赵国庆著)目录该书系统介绍了雷达对抗的基本原理,系统的组成,应用的主要技术等。
雷达系统_信号处理
P(x)Q(x)dx 2
2
P(x) dx
Q(x) 2dx
且上式成立的充要条件为 Q(x) C P(X ) 其中, C 为常数（实或复）
有：
1
S N
0
4 2
S () 2 d H () 2 d
（各模块详见下图）
• 典型雷达信号处理原理框图（MTI和MTD部分）
• 典型雷达信号处理原理框图（求模，CFAR部分）
存储数据与数字基带信号的关系
以单目标回波信号为例
设脉冲重复周期为：T
基带采样电路，将模拟基带接收信号变为数字基带接收信号。 采样间隔为距离单元宽度=脉冲宽度。
3.MTI处理
• MTD也是慢时间域的处理：采样间隔为T，采样点数为N-K=L • MTD的处理算法：按距离单元进行相参积累
重画MTD处理前的存储数据：
k+1 k+2
以某距离单元为例：
n=k+1~N
为频率为 fd 的复正弦信号，其幅度为 cA ，相参积累算法
取权值：
w(n) e j 2 fd (n1)T e j 2 fd kT
本节主要介绍雷达信号检测与参数估计的基本实现方 法。
2.雷达信号处理的原理
• 雷达简化原理框图
r(n)
(某距离单元)
信号处理机对经基带采样后的数字基带接收信号进行处理。
• 典型雷达信号处理原理框图
雷达信号处理主要包括MTI、MTD、求模、CFAR等多个环节(以后 可看到,还包括脉冲压缩)，每个环节前（除求模外）均需要进行 1帧数据的乒乓存储。
其中 S() 为 s(t) 的傅立叶变换。
《电子对抗原理与技术》第4章 信号处理与电子侦察系统
主要内容
§4.1 信号处理概述 §4.2 脉冲时域参数测量 §4.3 雷达信号分选 §4.4 雷达信号脉内特征分析 §4.5 雷达辐射源识别 §4.6 通信信号分析与识别 §4.7 电子对抗侦察系统
2/68
大纲要求
掌握电子战信号处理的基本任务、参数 测量、信号分选、辐射源识别、脉冲描述字、 辐射源描述字等概念和基本原理。
22/68
§4.3 信号分选技术
23/68
§4.3 信号分选技术
4.3.3 信号主分选处理 主分选处理主要是针对PRI特征的详细分析和
处理，通过对脉冲列PRI特征的分析，识别辐射源 的PRI特性，利用搜索法提取属于不同辐射源的脉 冲列，达到分选的目的。
24/68
§4.3 雷达信号分选
（2）雷达信号PRI特性 在雷达信号诸多参数中，PRI是其中工作样式最多、
参差PRI ：
PRI 5
PRI 4
PRI 3 P R PRI 2 I
PRI 1
pri i
骨架周期：
5
PRI i i
M
1
M
i
29/68
§4.3 雷达信号分选
成组PRI ：
pri i
PRI 3 P PRI 2 R I
PRI 1
1 i
M
30/68
§4.4 雷达信号脉内特征分析
31/68
§4.4 雷达信号脉内特征分析
雷达识别参数库中第k类雷达的参数为
Rk {PW0k , RF0k , PRI0k， PWok , RFok , PRIok }
39/68
§4.5 雷达辐射源识别
定义Fi的参数与Rk相应参数之间的加权距离如
雷达系统中的信号处理技术
主要内容
关键技术
小结
雷达脉冲压缩技术
脉冲压缩的程度用脉冲压缩系数D表示，它定 义为：
D 0
D即压缩后的脉冲宽度τ比发射脉冲宽度τ0缩小的 倍数，亦称脉压比。它是衡量脉压处理的主要技 术指标之一。
13
目录
Contents
雷达系统概述
主要内容
关键技术
小结
动目标检测MTD
MTD也就是一种相参积累和多普勒滤波的结合，相干积 累的目的为：
目录
Contents
雷达系统概述
主要内容
关键技术
小结
设加在第k个滤波器的第i个输出端头的加权值为：
wik e-j[2 (i1)k / N],i 0,1, N 1
k表示标号从0到N-1的滤波器，每一个k值对应一组不同的加权 值，相应地对应一个不同的多普勒滤波器响应。图10中所示滤 波器响应是N=8时加权所得各标记k的滤波器频率响应，k取 0~7。该滤波器的频率覆盖范围为0到 fr 。 在仿真实验中，通 常是通过快速傅里叶变换FFT来实现的。
雷达系统概述
主要内容
关键技术
小结
三、雷达系统信号处理 关键技术及分析
6
目录
Contents
雷达系统概述
主要内容
关键技术
小结
雷达系统信号处理关键技术
1 数字正交相干检波
2
3 动目标检测MTD
4
脉冲压缩技术
恒虚警检测CFAR
7
目录
Contents
雷达系统概述
主要内容
关键技术
小结
数字正交相干检波
相干检波 技术的优 点
雷达系统中的信号处理技术
电子对抗原理--雷达系统结构-信号处理 ppt课件
Pi max D(dB) 10lg Pi min
式中 Pi max 为接收机不发生过载允许输入的最大信 号功率，Pi min 为最小可检测信号功率。
接收机增益
接收机增益指输出信号功率与输入信号 功率之比，如下式所示：
po G pi
式中 po 、pi 分别为输出信号功率和输入 信号功率。
接收机增益控制
CLK
10MHz OSC 8xRocketIO
SPI
串行 FLASH
FPGA
TMS320C6748B ZCEA4 456MHz
IO
FPGA
FPGA
XC6SLX150T FGG676
XC6VLX240T-1FFG1156I
EMIF IO
XC6VLX240T-1FFG1156I
IO EMIF
TMS320C6748B ZCEA4 456MHz
雷达面临的威胁及对抗措施
电子干扰 反辐射武器： 反辐射导弹、反辐射无人驾驶飞机 超低空飞行器： 具有掠地、掠海能力的低空、超低空飞机和巡航 导弹 隐身飞行器： 隐身飞机、隐身无人机、隐身巡航导弹、隐身舰 船等，雷达散射面积比常规兵器小20～30dB
雷达对抗措施
低截获概率： 低截获概率雷达（伪随机信号，降低发射功率）、 双（多）基地雷达 波形捷变、频率捷变、极化捷变、超低副瓣 超宽带（UWB）雷达、毫米波雷达 对抗电子干扰：空域滤波、副瓣对消、副瓣逆影 对抗反辐射武器： 控制开关机时间、使用雷达诱饵、双（多）基地雷 达 对抗超低空飞行器： 机载雷达、气球载雷达、毫米波雷达等 对抗隐身飞行器： 米波雷达、 双（多）基地雷达
接收机噪声
雷达接收机噪声的来源主要分为两种： 内部噪声 外部噪声 内部噪声主要由接收机中的馈线、放电保护器、 高频放大器或混频器等产生。接收机内部噪声 在时间上是连续的，而振幅和相位是随机的， 通常称为“起伏噪声”。 外部噪声是由雷达天线进入接收机的各种人为 干扰、天电干扰、工业干扰、宇宙干扰和天线 热噪声等，其中以天线热噪声影响最大。
通信对抗原理第4章 通信侦察系统的信号处理
N s / 2 k
X
(k )
2
ˆf 0
k 1
Ns/2 X (k ) 2
k 1
(4.2-10)
频域估计方法适合于对称谱的情况，如AM/DSB、FM、
FSK、ASK、PSK等大多数通信信号。
第4章 通信侦察系统的信号处理
3. 通信信号受到信道噪声、多径衰落和接收机内部噪声的影
响，都不同程度地叠加了噪声。因此，通信侦察系统接收到的
4.平方法测频 对于相位调制类的MPSK信号，当信息码元等概分布时， 其发送信号中不包含载波频率分量。因此，对于这类信号，在 进行载波频率估计前，需要进行平方(或高次方)变换，恢复信
第4章 通信侦察系统的信号处理
下面以BPSK信号为例说明恢复载波的过程。设BPSK信号 为
x(t) a ng (t nb ） T co0 ts (0)s(t)c o 0 t s0)(
用了两者不相关的性质。
第4章 通信侦察系统的信号处理
由于n(t)为窄带平稳随机噪声，因此其相关函数具有以下
性质
Rn
( ) 0, 0 10/Δfn
0
(4.2-13)
其中,Δfn是窄带噪声的带宽；τ0是窄带噪声的相关时间。因此， 接收信号的相关函数可以表示为
Rx(τ)=Rs(τ),τ>τ0
(4.2-14)
f
1f
ff//22x2dx1/2
f
23
(4.2-8)
利用FFT测频时，为了得到较高的测频精度，需要增加
FFT的长度来保证。因此，精确的测频会延长处理的时间。
对信号的采样序列x(n)进行FFT，得到它的频谱序列为
X(k)=FFT{x(n)}
(4.2-9)
雷达对抗原理第4章 雷达侦察的信号处理
tTOA
modT
modT, t,tsv t VT, , t,t int t T intt
t
sv T
t
VT ,
0
(4-2)
第4章 雷达侦察的信号处理
式中，mod(T，Δt，t)为求模、量化函数；函数int(x)为求取 实变量x的整数值；Δt为时间计数器的计数脉冲周期； T=Δt×2N, 为时间计数器的最大无模糊计时范围; tTOA为sv(t) 脉冲前沿过检测门限的时刻。由于时间计数器的位数有限，
1． 对输入{PDWi}i信号的处理 雷达侦察系统对{PDWi}i信号处理的基本流程如图4-1所 示，其中各部分的基本工作原理如下。
图4-1 {PDWi}i信号侦察处理的基本流程
第4章 雷达侦察的信号处理
1) 信号预处理 信号预处理的主要任务是根据已知雷达辐射源的PDW参数特征和未 知雷达辐射源PDW的先验知识，完成对实时输入{PDWi}i的预分选。预 处理的过程是：首先将实时输入的{PDWi}i与m个已知雷达数据库{Cj} mj=1进行快速匹配，从中分离出符合{Cj}mj=1特征的已知雷达信号子流 {PDWi，j}mj=1，并分别放置于m个已知雷达的数据缓存区，交付信号主 处理按照对已知雷达信号的处理方法作进一步的分选、检测、参数估计
决，计算检验结果的可信度，并对达到一定可信度的检出雷达信号进行各种
参数的统计估计等。无论是已知还是未知的雷达信号，只要检验结果达到一
定的可信度，都可以将实际检测、估计的信号特征修改、补充到{Cj}mj=1中， 使其能够不断地跟踪辐射源信号调制特征的变化，适应于实际面临的信号环
境。特别是将检测到的未知雷达信号特征补充到{Cj}mj=1中，对于丰富已知雷 达的先验信息、提高处理效率和质量等，都具有非常重要的意义。
(完整版)雷达信号处理基本流程
基本雷达信号处理流程一、脉冲压缩窄带（或某些中等带宽）的匹配滤波：相关处理，用FFT数字化执行，即快速卷积处理，可以在基带实现（脉冲压缩）快速卷积，频域的匹配滤波脉宽越小，带宽越宽，距离分辨率越高；脉宽越大，带宽越窄，雷达能量越小，探测距离越近；D=BT（时宽带宽积）；脉压流程：频域：回波谱和参考函数共轭相乘时域：相关即输入信号的FFT乘上参考信号FFT的共轭再逆FFT；Sc=ifft(fft(Sb).*conj(fft(S)));Task1f0=10e9;%载频tp=10e-6;%脉冲宽度B=10e6;%信号带宽fs=100e6;%采样率R0=3000;%目标初始距离N=4096;c=3e8;tau=2*R0/c;beita=B/tp;t=(0:N-1)/fs;Sb=rectpuls(t-tp/2-tau,tp).*exp(j*pi*beita*(t-tp/2-tau).^2).*exp(-2j* pi*f0*tau);%回波信号S=rectpuls(t-tp/2,tp).*exp(i*pi*beita*(t-tp/2).^2);%发射信号（参考信号）x 10x 10x 10So=ifft(fft(Sb).*conj(fft(S)));%脉压 figure(7);plot(t*c/2,db(abs(So)/max(So)))%归一化dB grid on-400-350-300-250-200-150-100-500二、去斜处理（宽带的匹配滤波）去斜处理“有源相关”，通常用来处理极大带宽的LFM波形（如果直接采样的话因为频带很宽所以在高频的时候需要的采样率就很大，采样点数就很多，所以要经过去斜处理）Stretch方法是针对线性调频信号而提出的，其方法是将输入信号与参考信号（经适当延迟的本振信号，延迟量通常由窄带信号测距结果估计出）混频，则每一个散射点就对应一个混频后的单频分量，对混频输出的信号进行DFT处理，即可获得目标的距离像，对参考信号的要求是应具有与输入信号相同的调频斜率。
雷达原理(第三版)__丁鹭飞第4章
4.1.2
雷达对显示器的要求是由雷达的战术和技术参数决定的, 通常有以下几点:
1) 显示器的类型选择 显示器类型的选择主要根据显示器的 任务和显示的内容, 例如显示目标斜距采用A型、J型或A/R型; 显示距离和方位采用P型; 在指挥部和航空管制中心则选用情况 显示器和综合显示器。
2) 显示的坐标数量、种类和量程 这些参数主要根据雷达的 用途和战术指标来确定。
角 位 方
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
正北
图 4.2 平面显示器的图像
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
平面显示器既可以用极坐标显示距离和方位, 也可以用直角 坐标来显示距离和方位, 若为后者，则其画面如图4.4所示, 称为 B式显示器, 它以横坐标表示方位, 纵坐标表示距离。通常方位 角不是取整个360°, 而是取其中的某一段, 即雷达所监视的一 个较小的范围。如果距离也不取全程, 而是某一段, 这时的B式 就叫做微B显示器。在观察某一波门范围以内的情况时可以用 微B显。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
X 扫描
刻度 辉亮 移动距标
回波
X扫 描
重复周期
工作 期 停止期
辉亮
匿 影
(a)
(b)
图 4.9 A (a) 示波管各极波形; (b)波形时间关系
雷达接收机信号处理流程
雷达接收机信号处理流程雷达接收机信号处理可是个超有趣的事儿呢！咱先说说啥是雷达接收机信号处理的源头吧。
那得从接收到的信号开始呀。
这个信号呢，就像是远方的小伙伴给雷达发送来的小秘密一样。
它可能带着各种各样的信息，不过刚接收到的时候可有点乱糟糟的，就像你刚从外面疯玩回来，头发乱得像个鸟窝似的。
那接下来就要对这个乱糟糟的信号进行放大啦。
为啥要放大呢？你想啊，这个信号可能一开始很微弱，就像小蚂蚁的力气那么小。
把它放大了，就好比给小蚂蚁吃了变大药，这样后面处理起来就容易多啦。
而且放大这个过程也不是随随便便的，得按照一定的规则来，就像我们玩游戏得遵守游戏规则一样。
再之后就是滤波这个步骤啦。
滤波就像是一个超级厉害的筛子。
这个信号里面啊，可能有很多我们不想要的“杂质”，就像沙子里面的小石子。
滤波这个筛子呢，就能把那些不好的东西给筛出去，只留下我们想要的纯净的信号，就像从沙子里把金子筛出来一样厉害呢。
然后就是下变频这个操作啦。
这就像是把一个在很高很高的地方的东西拉到比较低的地方。
为啥要这么做呢？因为这样能让信号更容易被处理，就像把高处的东西拿到你面前，你就能看得更清楚、摸得更明白一样。
接着还有一个重要的步骤叫解调。
解调这个词听起来有点高大上，其实简单理解呢，就是把信号里面隐藏的真正信息给“扒”出来。
就像是你收到了一封神秘的信，解调就是把信上的密码解开，看到里面到底写了啥有趣的事儿。
之后就是对解调出的信号进行检测啦。
这个检测就像是医生给病人做检查一样，看看这个信号有没有什么问题。
如果有问题，可能就需要重新调整前面的步骤啦。
再然后就是对检测好的信号进行估值。
估值呢，就是大概估摸一下这个信号的各种参数，就像你去买菜的时候，大概估摸一下这个菜够不够全家人吃一样。
最后就是数据处理这个大环节啦。
这个时候，前面那些步骤得到的各种成果就像一堆小积木一样，要把它们组合起来，变成一个完整的、有意义的数据。
就像你把小积木搭成一个超级酷炫的城堡一样，这个数据就能被雷达系统好好地利用起来啦。
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第4章
雷达侦察的信号处理
图4-2 对雷达信号极化方向的检测和测量的系统组成
第4章
雷达侦察的信号处理
第4章
雷达侦察的信号处理
4.2.2 tTOA测量
tTOA是脉冲雷达信号重要的时域参数，雷达侦察系统中 对tTOA的典型测量原理如图4-3(a)所示，其中输入信号si(t)经 过包络检波、视频放大后成为sv(t)，它与检测门限VT进行比 较，当sv(t)≥VT时，从时间计数器中读取当前时刻t进入锁存
除了自身能力以外，雷达侦察系统实际能够达到的信号
处理时间还会受到实际信号环境的严重影响，S中的辐射源 越多，信号越复杂，相应的信号处理时间也越长。
第4章
雷达侦察的信号处理
4． 可处理的输入信号流密度
该指标是指在不发生前端输入的{PDWi}i或{s(n)}n数据 丢失的情况下，单位时间内信号处理机允许输入的{PDWi}i 或{s(n)}n最大平均脉冲数——λmax。在一般情况下，雷达侦 察接收机的宽带侦收前端对每一个检测到的射频脉冲均用一
处理的过程是：首先将实时输入的{PDWi}i与m个已知雷达数据库{Cj}
mj=1进行快速匹配，从中分离出符合{Cj}mj=1特征的已知雷达信号子流 {PDWi，j}mj=1，并分别放置于m个已知雷达的数据缓存区，交付信号主 处理按照对已知雷达信号的处理方法作进一步的分选、检测、参数估计 和识别处理等；对不符合{Cj}mj=1的剩余数据，再根据未知雷达知识库 {Dk}nk=1进行快速分配，产生n个未知雷达信号的分选子流{PDWi, k}nk=1， 另外放置于n个未知雷达的数据缓存区，交付信号主处理，按照对未知
1． 对输入{PDWi}i信号的处理 雷达侦察系统对{PDWi}i信号处理的基本流程如图4-1所 示，其中各部分的基本工作原理如下。
图4-1 {PDWi}i信号侦察处理的基本流程
第4章
1) 信号预处理
雷达侦察的信号处理
信号预处理的主要任务是根据已知雷达辐射源的PDW参数特征和未 知雷达辐射源PDW的先验知识，完成对实时输入{PDWi}i的预分选。预
达侦察处理设备内部都具有一个表现各种先验信息的数据库和知识库。
其中，ELINT系统面临的信号环境最为复杂，库容量也最大，有时甚至 需要通过信息网络提供后备支持。它力求广泛、全面、准确地掌握各种 雷达辐射源和相关辐射源的情报信息，同时也便于支援其它的雷达侦察 系统。ESM系统和干扰引导系统主要关心和处理的是当前所在战场环境 中的雷达辐射源，特别是对当前作战影响重大的敌方威胁雷达辐射源。 RWR处理的辐射源类型主要是对本作战平台当前安全形成直接威胁的
雷达信号的处理方法作进一步的分选、检测、参数估计和识别处理等。
预处理的速度应与信号流密度λ相匹配，以求尽量不发生输入{PDWi}i数 据的丢失。由于脉间信号处理的时间较长，因此预处理过程主要是直接 利用{PDWi}i中射频脉冲的某些特征参数进行分选的。
第4章
2) 信号主处理
雷达侦察的信号处理
信号主处理的任务是对输入的已知和未知辐射源两类预处理输出子流
雷达侦察的信号处理是在复杂电磁信号环境下非匹配的
甚至是对抗性的信号处理，具有极大的难度，必须尽可能发 挥侦察情报的作用。
第4章
雷达侦察的信号处理
4.2 对雷达信号极化和时域参数的测量
4.2.1 对雷达信号极化的测量 空间电磁波的极化可以分解为两个正交的固定方向，其中水 平极化和垂直极化是最常用的正交极化方向。信号极化方向的检 测和测量系统组成如图4-2所示。水平、垂直极化接收天线获得的
第4章
雷达侦察的信号处理
sv(t)信号的前沿时间trs以及信噪比会影响tTOA测量的准
确程度。由于雷达侦察系统通常按照最小可测的雷达信号脉
宽τmin设置接收机带宽Bv≈1/τmin，因此在一般情况下，影响
tTOA测量误差的主要因素是雷达信号脉冲本身的上升沿时间 trs，由此引起的均方根值σt为
t
1 N Tav Tsp i N i 1
(4-1)
第4章
雷达侦察的信号处理
对雷达侦察系统信号处理时间的要求也是与侦察系统的功能
和用途密切相关的。在一般情况下，ELINT系统允许有较长 的信号处理时间，甚至可以将实时数据记录下来，进行事后 的长时间分析处理；ESM系统要求及时进行战场的作战指 挥、决策和控制，必须完成信号的实时处理，要求的信号处 理时间较短；RWR系统必须对各种直接威胁做出即时的反 应，其信号处理时间更短。
第4章
雷达侦察的信号处理
第4章
雷达侦察的信号处理
3． 信号处理时间
雷达侦察系统的信号处理时间分为：对指定雷达辐射源 的信号处理时间Tsp和对指定信号环境S中各雷达辐射源信号 的平均处理时间Tav。 Tsp是指从侦察系统前端输出指定雷达的{PDWi}i或 {s(n)}n, 到处理机输出辐射源分选、识别和参数估计的结果， 并达到指定的正确分选、识别概率和参数估计精度所需要的 时间。 Tav是指对指定信号环境S中的N部雷达辐射源处理时间 {Tsp(i)}i的平均值:
情报信息、数据和知识。
可信度是衡量信号处理质量的重要指标，包括对辐射源的检 测概率，虚警概率，正确识别和判决的概率等。
第4章
雷达侦察的信号处理
由于雷达侦察面临的可能是一个非常复杂的电磁信号环境，有关各
种辐射源及其信号类型、参数、功能等信息的先验知识和先验数据，对 于侦察信号处理的能力和质量具有极其重要的影响。目前几乎所有的雷
制导、火控、末制导和近炸雷达辐射源。引导杀伤武器的侦察信号处理
一般具有明确的辐射源类型和信号形式、调制参数等，以便有针对性地 选择和跟踪特定辐射源。
第4章
雷达侦察的信号处理
2． 可测量和估计的辐射源参数、参数范围和估计精度
雷达侦察系统可测量和估计的辐射源参数与辐射源类型具 有十分密切的关系，处理数据既可来源于{PDWi}i，也可来源
出脉冲幅度的最大值时刻tTOA和sv(t)脉冲包络电压的最大值。
图4-3(b)的改进电路消除了检测门限对tTOA测量的影响，且 充分利用了最大信噪比时刻的测量值，有利于改善噪声引起 的测量误差，但需要采用较高速度的ADC和相应的处理电 路。
第4章
雷达侦察的信号
trs 2S N
(4-4)
第4章
雷达侦察的信号处理
一种改进方法如图4-3(b)所示，它将tTOA定义为sv(t)的最
大值时间，在门限检测时间内对sv(t)进行连续的ADC采样， 并将采样结果与最大值锁存器(检测前为零)内的数据进行比 较。高于该值时，刷新最大值锁存器，并将此刻时间计数器 数值写入时间锁存器。因此在检测脉冲结束后，该电路可输
于{s(n)}n。在一般情况下，对{PDWi}i的处理带宽大，辐射源
数量多，信号流密度高，处理时间短，因此其处理对象全面， 适应范围很大，但测量参数偏少，测量精度偏低，通常用做雷
达侦察信号处理系统的粗测和对窄带数字接收机精测的引导；
对{s(n)}n的处理带宽较窄，带内的辐射源数量少，信号流密度 低，允许的处理时间较长，因此测量参数较多且测量精度较高， 通常用做对特定辐射源信号调制参数的精确测量和分析。典型 雷达侦察系统可测量和估计的辐射源参数、参数范围和精度如 表4-1所示。
(4-2)
第4章
雷达侦察的信号处理
式中，mod(T，Δt，t)为求模、量化函数；函数int(x)为求取
实变量x的整数值；Δt为时间计数器的计数脉冲周期； T=Δt×2N, 为时间计数器的最大无模糊计时范围; tTOA为sv(t) 脉冲前沿过检测门限的时刻。由于时间计数器的位数有限， 为了防止时间测量模糊，假设被测雷达的最大脉冲重复周期 为PRImax，一般应保证 T>PRImax (4-3) Δt取决于测量的量化误差和时间分辨力，减小Δt可降低量化 误差，提高时间分辨力，但对于同样的T，就需要提高计数 器的级数N，同时增加tTOA的字长，增加tTOA数据存储和处理 的负担。
雷达侦察的信号处理
4.2.3 τPW测量
τPW也是雷达信号的重要时域参数。一般雷达的脉宽本身 比较稳定且种类有限，在较高的信噪比下受噪声的影响较小， 往往可以直接用作信号分选识别的重要依据。在雷达侦察系统 中，τPW的测量是与tTOA的测量同时进行的，如图4-4所示。在 门限检测前，脉宽计数器的初值为零，在门限检测信号有效期 间，脉宽计数器对时钟信号计数，门限检测信号的后沿将脉宽 计数值送入脉宽锁存器，并在经过一个计数时钟周期Δt迟延后 将脉宽计数器清零，等待下一次测量。当脉宽计数器采用N位 二进制计数器级联时，最大无模糊脉宽测量范围为
器，产生本次tTOA的测量值。实际的时间计数器一般采用N
位的二进制计数器级联，经时间锁存器的tTOA输出值为
tTOA mod T , t, t sv t VT , sv t VT , 0 t T intt T mod T , t, t int t
信号分别送入各自的接收机，通过带通滤波、低噪声放大、混频
和中放，分别进行包络检波和彼此进行相位检波，对包络检波的 输出进行门限检测，只要任何一路信号超过检测门限，都会启动
包络和相位测量电路，完成对两路信号包络AH、AV
的测量，经过极化测量处理机，输出信号极化测量结果。对于典 型的雷达信号极化特性，其主要识别依据和参数估计如表4-2所示。
使其能够不断地跟踪辐射源信号调制特征的变化，适应于实际面临的信号环 境。特别是将检测到的未知雷达信号特征补充到{Cj}mj=1中，对于丰富已知雷
达的先验信息、提高处理效率和质量等，都具有非常重要的意义。
第4章
雷达侦察的信号处理
2． 对输入{s(n)}n信号的处理
雷达侦察系统对{s(n)}n信号处理的主要任务是分析脉内 和脉间的幅相调制方式，精确测量调制参数等。详见2.7节。 通过对{PDWi}i和{s(n)}n数据的处理，雷达侦察系统既 可获得有关辐射源调制信息的宏观特征，又可获得其辐射信 号调制信息的细节特征，如果能够达到一定的精度和分辨力， 则甚至能够用于区分同类辐射源中的不同个体。