高密度环境下雷达脉冲信号分选技术研究

高密度环境下雷达脉冲信号分选技术研究

江晓兰

桂林长海发展有限责任公司 广西壮族自治区 541000

摘要：针对高密度环境下的雷达脉冲信号分选技术展开讨论，分析信号分选原理与特点，总结分选流程与技术应用，最后阐述雷达脉冲信号分选算法的实际运用，选择最佳分选技术，优化电子对抗雷达脉冲信号分选效果。

关键词：高密度；雷达脉冲信号分选技术；电子对抗；抗干扰性

电子对抗行业在信息化环境冲击下，逐渐实现了现代化电子对抗这一目标。但与此同时，行业环境也呈现出高密度特点，集中表现为信号密集且复杂。随着行业领域的发展，也涌现出一些全新的雷达体制，新型雷达抗干扰性得到提升。处在这一高密度环境下，雷达脉冲信号分选技术也面临更高的要求。面对关键干扰辐射源，引导对抗系统要快速明确干扰方式，选择脉冲流。对于信号分选技术，一方面要简洁化处理相关设备，另一方面加强分选效率与准确性，多路接收信号处理也应该注重效率的提升。基于此，围绕高密度环境下的雷达脉冲信号分选技术，建议结合现阶段电子对抗领域发展进行探讨。

一、雷达脉冲信号分选概述

当雷达分选系统在工作环境下运行，接收不同辐射源会在系统内部接收机端形成相应的信号。所谓雷达脉冲信号分选，一般是基于宽频段与宽空域的运行。现如今我国雷达技术水平不断提升，运行环境也日趋复杂且具有高密度特点^[1]。辐射源数量增多，分选系统信号环境密集度高，必须要提升分选系统处理能力。雷达电子防护方面技术水平提升，辐射源信号模式也越来越复杂，应用LPI技术、频率捷变和脉内调制等成为关键要求。与此同时，辐射源工作频段增多，各个频段辐射源甚至出现重叠工作频段现象。基于此。信号截获技术创新，脉冲分选技术也在其影响下不断发展。为了能够适应雷达电子对抗设备的要求与现代化工作环境，雷达信号环境必须要保证时域、频率、空域、功率谱密度、极化满足要求。

二、雷达脉冲信号分选技术的应用

（一）雷达脉冲信号分选流程

多参数雷达信号分选需要进行预处理、主分选、后续处理。①预处理阶段。已知脉冲辐射源信号经过匹配扣除之后，通过DOA、PW、RF等方式进行分选，在这一阶段需要将接收脉冲信号流稀释，做好前期准备工作；②主分选。进入到主分选流程后，可以采用PRI分选、参差类型雷达识别等方式，挑选出参数一致雷达类型；③后续处理。完成主分选后，利用脉冲统计与分析，扣除虚假辐射源、关联处理以及更新数据库等操作，将接收到的雷来信号储存在雷达数据库当中。

（二）不同类型的雷达脉冲信号分选技术

1、脉冲描述字雷达信号分选技术

①重频分选技术。通过单一脉冲信号识别信号辐射源，可以获得特征相对明显的脉冲参数。采用重频脉冲分选技术，不仅能够通过逻辑电路模拟达到分选效果，还可以利用计算机仿真实现脉冲软件分选^[2]。通常脉冲分选需要设计电路，具有线路简单、实时性等优势，然而该技术适合用于常规雷达脉冲信号的分选，无法适应高密度脉冲信号。

②重频加脉宽综合分选技术。在PE参数与PRI参数基础上采用分选技术，是以时域特征为前提的多参数分选。对比单参数分选其性能优势更为明显，处在高密度脉冲信号条件下，通过重频参数分选可以延长分选时间。若PRI抖动、PRI周期调制等条件存在，可以同时利用脉宽与重频这两个参数，提高重频脉冲分选效率。

③时域与频域多参数分选技术。脉冲频率捷变、脉冲频率分集类型信号具有更为严格的要求，为此侦查处理系统需要分别展开对应参数的处理，其中包括接收脉冲射频、脉冲宽度与到达时间等。随后展开信号载频、脉冲重复周期这一类参数信号分选。

④脉冲特征空域、频域、时域多参数分选技术。若密集信号脉冲流所在频率、时域的雷达信号脉冲列存在明显变化，应该要采用脉冲其他特征参数进行信号综合分选。由于目标所在空间位置波动不明显，因此信号脉冲到达方向也不会出现相对显著的改变。通过精准脉冲到达方向参数展开高密度环境的信号预分选处理，这种方法可靠性更高^[3]。

2、多参数匹配信号分选技术

以往传输的信号雷达不仅形式简单，体现出的辐射源数量还比较有限，提前设计雷达信号对应模板作为征收信号匹配处理方法，便可以结束信号分选操作。在多参数匹配信号分选模板基础上，最终选择分选方法存在一定的相似性，现有待分线雷达信号极限值需要在关联比较器内加以设置，随后所有信号参数均需要展开关联对比、类别划分，为信号分选打好基础。多参数匹配信号分选利用内容可寻址储存器、关联比较器便可以完成分选，对比对象是输入信号参数。

3、脉内调制特征信号分选技术

要想切实提升雷达抗干扰性能与检测性能，需要展开雷达信号的脉内调制。通常可选择的脉内调制形式有频率调制、相位调制、混合调制这三种，每一种调制类型又包含诸多信号种类，例如线性调频、非对称双线性调频、二项码、 四项码、频率编码和线性调频组合、频率编码和二相码组合等。除了以上这种有意调制外，还可以采用无意调制的方法。雷达频率振荡器、调制器具有特殊性，为信号附加寄生调制，最终形成载波频率频率源会受到生产工业偏差影响而发生频率漂移现象。如果雷达型号一致，器件、电路之间存在差异，也会形成信号包络起伏

^[4]。虽然以上均属无意调制，但实际上调制雷达信号便被赋予指纹特点。雷达不同，对应的指纹特征也存在差别。建议按照以上特点建立针对性的雷达档案，分析雷达信号便可以采集到对应的辐射源数量。

三、雷达脉冲信号分选算法

比较常见的雷达脉冲信号分选算法，包括序列差值直方图算法和综合分选算法。接收脉冲流之后，通过序列差值直方图法预估PRI，该方法在常规雷达pri分选中可以保证分选的精度，但是不适用于高密度条件。分选之后常规雷达PRI脉冲流全部扣除，剩余复杂雷达PRI经过算法检测得出PRI值，随后开始后序序列检索。经过修正之后PRI变换算法可以分选，剩余脉冲绘制PRI谱图，预估得出PRI展开后续调制与识别。在识别这一流程，参差雷达PRI序列也可以直接理解为若干个固定PRI脉冲序列叠加，然而这两种形式的序列均值、方差有明显差异。仿真分析时，可以假设四部雷达信号，分别是常规雷达和具有抖动量复杂雷达信号，其中常规雷达数量为1，设定PRI值、抖动量，得出门限参数、修正PRI变换法PRI箱数，采用传统分选方法仿真分析，待分选雷达脉冲串通过假设的四部雷达信号形成接收到的脉冲，并没有形成任何规律，而且信号成重叠交错状态。通过直方图发进行常规雷达分选，再采用修正PRI变换法预估复杂条件下的雷达PRI中心值，绘制三阶、四阶差值直方图。观察之后预估雷达PRI中心值，扣除对应序列脉冲流。最终发现直方图法与修正PRI变换法综合应用，可以在高密度环境下保证分选效果。

结束语：

综上所述，如果处在高密度环境，雷达脉冲信号分选技术的选择与应用也必然会面临更严格的要求。在选择技术时综合分析周围环境条件，确保接收到雷达脉冲信号之后以最快的速度进行分选，结合分选算法使效果更加优化，有利于推动电子对抗行业技术的更新。

参考文献：

[1]邬诚,史建涛,任财.雷达信号分选算法研究与展望[J].信息化研究,2020,46(01):1-7.

[2]陈行勇.基于脉冲熵值的雷达信号分区分选方法[J].中国电子科学研究院学报,2020,15(01):24-28.

[3]石荣,吴聪.基于PRI信息的雷达脉冲信号分选技术研究综述[J].电讯技术,2020,60(01):112-120.

[4]安琦,李勇华,杨建文,何子述.基于改进SDIF算法的雷达脉冲信号分选技术研究[J].火力与指挥控制,2018,43(07):42-46.