周文輝

摘要：在復雜的信號對抗環(huán)境中，雷達輻射源信號的分選和識別成為雷達對抗中的重點，是現代化高科技戰(zhàn)爭中的關鍵環(huán)節(jié)。文章針對復雜的信號對抗環(huán)境，探討了未知雷達輻射源信號分選與識別理論。

關鍵詞：復雜環(huán)境；未知雷達；源信號；分選；識別

在電子對抗領域，雷達信號分選和識別是非常關鍵的。隨著電子科技的不斷發(fā)展，越來越復雜的信號環(huán)境和各類新型雷達不斷出現，新型雷達的抗干擾能力越來越完善，這對雷達信號的分選與識別工作提出了挑戰(zhàn)。

1復雜環(huán)境下未知雷達輻射源信號分選理論

1.1雷達輻射源信號分選概述

雷達在實際工作中，主要是截獲接收機所收到的一些列脈沖信號，其中包括由多部雷達發(fā)出的干擾信號和噪音脈沖信號，這些脈沖信號以到達時間的先后排列而成。所謂雷達輻射源信號分選，指的就是對這些錯綜復雜的電子信號進行分離，找出有用信號的過程。

高密度脈沖流主要表現為信號的密集度，通常情況下可達到20萬/秒；交錯雜亂的信號來自于現代電子對抗的復雜環(huán)境，接收機只能接收到交錯雜亂的信號；復雜的波形是現代電子對抗中的一大特性，主要是由于雷達技術的不斷發(fā)展，新型雷達的出現所導致的。波形的復雜性，加大了對抗信號處理的難度；多變的脈沖參數是由于多部雷達發(fā)出的信號所致，目的在于產生干擾。

1.2雷達輻射源信號分選依據

雷達信號分選設計主要是根據實際目標和戰(zhàn)術要求，此外，還需要把偵查系統(tǒng)技術要求作為重要依據。

1.2.1對指定環(huán)境信號流密度和指定信號的適應性

前面已經提到，目前的電子抗爭環(huán)境中的脈沖信號已經到達了20萬/秒，雷達輻射源信號分選的重要依據之一就是能夠適應此種信號流密度。此外，比較常見的雷達信號形式通常包括：常規(guī)信號、線性調頻信號、PRI參差信號和頻率捷變信號等，也是作為信號分選的主要依據。

1.2.2DOA范圍和精度

DOA指的是雷達和接收機之間的方位角。DOA是一個與輻射源位置密切相關的信息參數，不會被雷達信號的多變影響，是信號分選的可靠途徑，通常情況下，將DOA作為雷達信號分選的首選參數。

1.2.3脈寬測量精度

對脈沖寬度測量的精確性，受到雷達波形的影響。一般情況下，接收機輸出的脈沖信號都會存在前后沿失真現象，在多徑效應的影響下，要是把超過某基準電平寬度作為脈寬，會存在很大的誤差。近年來所采用的新型測量技術，使脈寬測量精度得到了提高。因此，脈寬可以作為輔助分選參數。

1.2.4脈內調制特征參數

脈內調制包括了脈內頻率調制、脈內相位調制和脈內幅度調制，前兩者主以沖壓縮信號作為主要信號形式，原因在于這種信號對雷達的檢測性能有很好的保障作用，被廣泛應用于現代新型雷達。

1.3雷達輻射源信號的分選方法

1.3.1重頻分選

利用單個參數對輻射源進行識別的過程稱為重頻分選。重頻分選包括兩種實現方法，一種是硬件分選，另一種是軟件分選。其中，硬件分選指的是通過邏輯電路來實現，具有較強的實時性，但在雷達信號形式上存在局限性，只能針對常規(guī)信號進行分選；軟件分選指的是通過軟件編程來實現，軟件可以對重頻變化信號進行分選，能夠滿足較復雜的信號環(huán)境的分選。

1.3.2重頻、脈寬組合分選

在信號環(huán)境復雜多變的情況下，僅僅依靠重頻分選的方法會使得分選時間過久，在遇到多個PRI抖動、跳變或周期調制的時候，重頻分選不能對信號進行正確的分選。如果在重頻基礎上再引進脈寬分選，就可以解決分選時間久的問題，而且能夠實現對寬、窄脈沖信號的分選。

1.3.3多參數分選

多參數分選方法主要包括了時域、頻域多參數和空域、頻域、時域多參數。其中，時域、頻域多參數分選法是為了實現對頻率捷變和頻率分集雷達的分選和識別，需要偵查系統(tǒng)對每個脈沖的射頻、脈寬、脈幅和到達時間進行處理，之后實行多參數信號的分選；而當信號流中存有多個頻域和時域變化脈沖時，僅僅依靠頻域、時域參數是很難進行信號分選的，需要在此基礎上加一個方位參數來綜合分選。

2復雜環(huán)境下未知雷達輻射源信號識別

2.1識別過程

雷達輻射源信號識別是建立在信號分選的基礎之上的，通過對雷達輻射信號的分選，提取的特征構成了對脈沖的描述，其中主要包括了脈沖到達角、到達時間、脈沖幅度和脈寬等。通過對這些數據的分析和測量，就可以得出其它參數，這些參數共同組成雷達輻射源信號的識別模式。

特征的選擇和分類器的設計是信號源識別過程中的兩個核心部分。針對復雜多變的雷達信號，能夠準確識別其特征是實現源信號識別的關鍵所在，分類器的設計也在一定程度上影響著源信號識別的正確性。

2.2識別方法

早在20世紀70年代，國外已經開始了對雷達輻射源信號識別的研究，而我國開始相關研究的時間較晚，大概到了20世紀80年代。經過30多年的發(fā)展，雷達輻射源信號的識別技術也得到了階段性的發(fā)展。

2.2.1特征數據匹配

在20世紀70年代和80年代，特征參數匹配法是使用最多的源信號識別方法，其主要特點在于特征數據庫的構建，通過對測得數據與數據庫之間的比較分析，利用屬性測度和距離函數等進行參數匹配。此方法過分依賴之前的數據，沒有創(chuàng)新，不能實現學習目的；對一些不完整的畸變信號識別能力不夠，不能識別數據庫之外的數據。在隨后的發(fā)展中，大概到了90年代左右，已被新的有效方法所替代。

2.2.2人工智能技術

在20世紀80年代后期，在人工智能技術的大力發(fā)展下，諸如：專家系統(tǒng)、人工神經網絡、模糊推理和遺傳算法等人工智能方法已經開始被用在雷達輻射源信號的識別中。專家系統(tǒng)指的是一種能夠模擬行業(yè)專家思維的程序，其含有大量的專業(yè)知識和經驗。專家系統(tǒng)也是存在缺陷的，對新型雷達的輻射源信號不能作出正確判斷，并且隨著雷達對抗技術的不斷發(fā)展，專家技術數據庫需要不斷更新，這樣會不斷增加開銷。因此，在之后的發(fā)展中，專家系統(tǒng)也是被慢慢地替代掉。

2.2.3多傳感器數據融合技術

進入21世紀以后，為了更好地解決單傳感器識別性能低的問題，相關研究領域已經開始了多傳感器的應用。把獲得的信息通過數據之間的融合，就能得到比較合理的融合結果，避免了因傳感器單一性，而導致的數據信息不全面性。多傳感器數據融合方法解決了數據處理上的不確定性，提高了識別精度，將是未來雷達輻射源信號識別方法的發(fā)展方向。

3結語

雷達輻射源信號的分選和識別，對于新時代的雷達抗爭有著積極的促進作用，在科學技術飛速發(fā)展的情況下，只有不斷地找出以往技術中的不足之處，并加以改進創(chuàng)新，才能在這個復雜的電子信號對抗環(huán)境中更好地發(fā)展壯大。另外，雷達技術的發(fā)展，需要更多的人才和更先進的技術來共同實現。