吳陽(yáng)勇， 李文海， 孫偉超， 吳忠德

(海軍航空大學(xué)218實(shí)驗(yàn)室， 煙臺(tái) 264001)

機(jī)載自衛(wèi)電子對(duì)抗系統(tǒng)是作戰(zhàn)飛機(jī)進(jìn)行電磁威脅環(huán)境態(tài)勢(shì)感知、消除或降低被敵方發(fā)現(xiàn)和攻擊風(fēng)險(xiǎn)的主要手段，對(duì)于提升航空兵突防、突擊作戰(zhàn)的成功率以及載機(jī)平臺(tái)的生存率起著至關(guān)重要的作用[1-3]。隨著飛機(jī)使用年限的增長(zhǎng)，相對(duì)于出廠狀態(tài)，機(jī)載自衛(wèi)電子對(duì)抗系統(tǒng)將不可避免地出現(xiàn)性能變化，構(gòu)建貼近實(shí)戰(zhàn)的長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練電磁環(huán)境(主要為雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境)運(yùn)用技術(shù)手段在地面準(zhǔn)確掌握系統(tǒng)的實(shí)際性能狀態(tài)，能夠有效地保證對(duì)抗系統(tǒng)的性能及飛機(jī)的作戰(zhàn)能力[4]。國(guó)外在模擬仿真復(fù)雜的雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境領(lǐng)域起步較早，技術(shù)也比較成熟，研究成果已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于軍用及民用領(lǐng)域，但由于技術(shù)及高技術(shù)產(chǎn)品的封鎖，真正能借鑒的地方不多。中國(guó)在這方面的研究，雖然起步較晚，但是研究成果也是值得肯定的[5-6]。文獻(xiàn)[7]針對(duì)復(fù)雜的雷達(dá)信號(hào)環(huán)境研制和分析了環(huán)境的組成要素，開發(fā)了雷達(dá)信號(hào)環(huán)境全數(shù)字仿真模擬系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)模型的仿真驗(yàn)證。文獻(xiàn)[8]針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境試驗(yàn)測(cè)試需求，基于現(xiàn)有的儀器和仿真軟件，搭建了戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境信號(hào)半實(shí)物激勵(lì)系統(tǒng)，通過(guò)軟件與雷達(dá)信號(hào)模擬器的結(jié)合生成對(duì)應(yīng)的雷達(dá)信號(hào)。上述兩種方式在實(shí)現(xiàn)雷達(dá)環(huán)境仿真方面都取得了較好的效果。但是，兩種方式或者說(shuō)現(xiàn)階段雷達(dá)信號(hào)生成的主流大多為通過(guò)(In-phase/Quadrature，IQ)波形來(lái)描述信號(hào)。這種生成方式雖然信號(hào)制式靈活，但是需要占用很大的內(nèi)存空間，即高密度場(chǎng)景模擬的時(shí)間受限。上述問(wèn)題極大地限制了部隊(duì)開展機(jī)載電子對(duì)抗裝備部分動(dòng)態(tài)性能的檢測(cè)，使得部隊(duì)無(wú)法準(zhǔn)確掌握裝備的實(shí)際性能，開展有效的訓(xùn)練。

為解決部隊(duì)現(xiàn)階段機(jī)載自衛(wèi)電子對(duì)抗系統(tǒng)測(cè)試所需長(zhǎng)時(shí)間、高密度、逼真、可信的雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境問(wèn)題?，F(xiàn)深入分析雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境的構(gòu)成要素，給出典型的信號(hào)樣式數(shù)學(xué)模型并通過(guò)R&S?Pulse Sequencer軟件生成各體制雷達(dá)信號(hào)的PDW文件。最終，將生成的多個(gè)脈沖描述字(pulse description word,PDW)列表組合成一個(gè)輸出信號(hào)(即復(fù)雜的雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境信號(hào)PDW集合)，導(dǎo)入到雷達(dá)信號(hào)模擬器中，通過(guò)觀測(cè)頻譜儀上信號(hào)頻譜特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)模型的驗(yàn)證。

相對(duì)于純硬件該方式實(shí)驗(yàn)成本較低，可重復(fù)性較好，可以實(shí)現(xiàn)高密度雷達(dá)信號(hào)的長(zhǎng)時(shí)間模擬。在一定程度上為現(xiàn)階段部隊(duì)機(jī)載自衛(wèi)對(duì)抗系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能測(cè)試提供了一個(gè)有效可行的解決思路。

1 IQ調(diào)制與PDW描述信號(hào)內(nèi)存對(duì)比

如上文中引言所提到的，現(xiàn)階段針對(duì)雷達(dá)信號(hào)的描述與存儲(chǔ)方式，大多數(shù)都以IQ調(diào)制波形為主。通常情況下使用IQ 波形來(lái)描述時(shí)，1個(gè)樣點(diǎn)通常為4 B，假設(shè)在3 GHz 帶寬內(nèi)跳頻，脈沖密度為100 000脈沖/s，采樣率為10 G/s條件下。通過(guò)IQ調(diào)制方式來(lái)產(chǎn)生并存儲(chǔ)一個(gè)單脈沖調(diào)制雷達(dá)信號(hào)波形時(shí)，模擬5 s該雷達(dá)信號(hào)，需要的數(shù)據(jù)內(nèi)存容量為4(B)×10(G/s)×5(s)=200 G。

可見(jiàn)即使模擬如此短的時(shí)間所需的內(nèi)存量都是非常龐大的，這對(duì)硬件的實(shí)現(xiàn)提出了很高的要求，費(fèi)用也是非常高的。

多種體制雷達(dá)信號(hào)的描述與存儲(chǔ)主要是通過(guò)借助R&S?Pulse Sequencer軟件形成信號(hào)PDW文本來(lái)實(shí)現(xiàn)。在R&S?Pulse Sequencer軟件中需要自己根據(jù)信號(hào)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行PDW定義，軟件中專用的PDW格式是一個(gè)固定長(zhǎng)度的格式，每個(gè)PDW占用存儲(chǔ)空間為32 Byte。在相同的條件下如果采用PDW文件的方式描述上述雷達(dá)信號(hào)所需的存儲(chǔ)空間為32×8(B)×100 000(脈沖/s)×5(s)=128 MB。

模擬相同時(shí)間雷達(dá)信號(hào)所需的存儲(chǔ)空間較小，可以使信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)的過(guò)程變得相對(duì)簡(jiǎn)單，能夠有效地進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的場(chǎng)景模擬。

2 多體制雷達(dá)信號(hào)模型建立

機(jī)載自衛(wèi)對(duì)抗系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中，會(huì)接收來(lái)自多方向、多體制高密度的雷達(dá)信號(hào)的照射，將所面對(duì)的環(huán)境稱為雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境，如圖1所示為機(jī)載自衛(wèi)對(duì)抗系統(tǒng)雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境模擬圖。如果要構(gòu)建逼真、可信的雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境，必須深入分析環(huán)境中信號(hào)的構(gòu)成要素并建立準(zhǔn)確可靠的數(shù)學(xué)模型，最終通過(guò)軟件自定義生成信號(hào)數(shù)字波形PDW文件庫(kù)。

圖1 機(jī)載自衛(wèi)對(duì)抗系統(tǒng)雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境模擬圖Fig.1 A simulation of the airborne defense countermeasures system radar against the environment

根據(jù)前期部隊(duì)的機(jī)載自衛(wèi)對(duì)抗裝備調(diào)研情況，目前機(jī)載對(duì)抗系統(tǒng)在雷達(dá)對(duì)抗空間中遭遇的雷達(dá)信號(hào)體制主要包括以下幾種類型:常規(guī)脈沖調(diào)制信號(hào)、重頻參差雷達(dá)信號(hào)、重頻抖動(dòng)雷達(dá)信號(hào)、脈沖壓縮雷達(dá)信號(hào)、捷變頻雷達(dá)信號(hào)和相位編碼脈沖信號(hào)模型等[9]。

2.1 常規(guī)脈沖調(diào)制信號(hào)模型

常規(guī)脈沖調(diào)制信號(hào)(簡(jiǎn)單脈沖信號(hào))是指載頻、脈沖重復(fù)間隔和脈沖寬度均固定不變的信號(hào)[10]。從目前的雷達(dá)信號(hào)體制使用情況來(lái)看，在相參脈沖串信號(hào)中，該體制信號(hào)是最常用的雷達(dá)脈沖信號(hào)。常規(guī)脈沖調(diào)制信號(hào)的時(shí)域模型為

(1)

(2)

常規(guī)脈沖雷達(dá)信號(hào)的脈沖重復(fù)間隔(PRI)可表示為

PRI1=PRI2=PRI3=…=PRIn=固定值

(3)

PRI的變化范圍滿足條件為

(4)

2.2 重頻參差雷達(dá)信號(hào)模型

重頻參差雷達(dá)信號(hào)具有反偵察能力，與常規(guī)脈沖調(diào)制雷達(dá)相比不會(huì)產(chǎn)生距離和速度模糊，重頻參差雷達(dá)信號(hào)在雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境中也是應(yīng)用最為常見(jiàn)的一種信號(hào)[11]。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為

(5)

式(5)中：k為信號(hào)不同脈沖重復(fù)間隔數(shù)目；l為自然數(shù)；作為k的倍乘數(shù)，i為第i個(gè)脈沖。若參差雷達(dá)信號(hào)中存在k個(gè)確定的脈沖重復(fù)間隔，可記為(PRI1,PRI2,…，PRIk)。脈沖重復(fù)間隔也可稱為信號(hào)幀周期，在重頻參差雷達(dá)信號(hào)中，幀的周期以及幀的子周期是其信號(hào)的兩個(gè)重要的參量。子周期表示幀周期之間的小間隔PRIi，PRIi的和等于幀周期。

重頻參差信號(hào)的實(shí)現(xiàn)方式主要可以分為固定值參差和成組參差兩種。在實(shí)際進(jìn)行雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境仿真過(guò)程中，為了方便PDW文件定義，通過(guò)幾個(gè)固定的PRI值來(lái)定義該體制雷達(dá)信號(hào)。脈沖到達(dá)時(shí)間計(jì)算準(zhǔn)確與否是定義該體制雷達(dá)信號(hào)的關(guān)鍵。通常可以通過(guò)信號(hào)脈沖之間的PRI來(lái)得到第n個(gè)脈沖的脈沖到達(dá)時(shí)間TOA為

TOAn=TOAn-1+PRIn-1

(6)

2.3 重頻抖動(dòng)雷達(dá)信號(hào)模型

重頻抖動(dòng)體制雷達(dá)信號(hào)的應(yīng)用也十分廣泛，其信號(hào)的主要特點(diǎn)為信號(hào)PRI的大小以一個(gè)中心值為中心，在一定的范圍內(nèi)隨機(jī)抖動(dòng)變化[12]。信號(hào)數(shù)學(xué)模型可建立為

PRIi=PRI0+γPRI0rand(-1,1)

(7)

式(7)中：PRI0為信號(hào)PRI的中心值；γ為最大抖動(dòng)量，一般取值為5%以內(nèi)。

2.4 線性調(diào)頻脈沖壓縮雷達(dá)信號(hào)模型

脈沖壓縮雷達(dá)信號(hào)不僅能提高雷達(dá)的作用距離，還能增強(qiáng)其距離分辨率。采用脈沖壓縮體制的雷達(dá)一般采用較大的脈沖寬度來(lái)提高發(fā)射信號(hào)的平均功率，從而能保證雷達(dá)具有足夠大的探測(cè)距離；在接收信號(hào)回波時(shí)，對(duì)相應(yīng)的信號(hào)采取脈沖壓縮算法獲得窄脈沖，來(lái)提高雷達(dá)的距離分辨率，能夠很好地解決該體制雷達(dá)的作用距離與距離分辨率之間的矛盾。

在接收雷達(dá)脈沖信號(hào)時(shí)采用匹配濾波器(matched filter)進(jìn)行線性調(diào)頻(linear frequency modulation,LFM)來(lái)壓縮脈沖，這也是最常用的調(diào)制方式[13]。

LFM脈沖壓縮雷達(dá)信號(hào)(也稱chirp 信號(hào))的數(shù)學(xué)模型可建立為

(8)

s(t)=S(t)ej2πfct

(9)

式(9)中：S(t)為信號(hào)s(t)的復(fù)包絡(luò)。通過(guò)傅里葉變換可以計(jì)算得到兩者具有相同幅頻特性，只有中心頻率不相同，所以在進(jìn)行該體制雷達(dá)信號(hào)PDW文件定義時(shí)，只需要考慮S(t)，即僅對(duì)復(fù)包絡(luò)進(jìn)行參數(shù)的分解與定義。S(t)表達(dá)式為

(10)

2.5 脈沖頻率捷變信號(hào)模型

脈沖頻率捷變雷達(dá)信號(hào)的載頻變化的方式與線性調(diào)頻信號(hào)在脈內(nèi)對(duì)載頻直接進(jìn)行調(diào)制的方式不同，而是在脈沖或者多個(gè)脈組之間在一定的范圍里隨機(jī)變化，或者滿足一定的變化規(guī)律[14]為f(t)=f0+N0，其中f0表示信號(hào)的中心頻率，N0在一定范圍內(nèi)服從均勻分布隨機(jī)序列。

S(t)=A(t)cos(2πf(t)+φ0)

(11)

式(11)中：A(t)為信號(hào)包絡(luò)；f(t)為捷變頻率。

脈間及脈組的頻率捷變信號(hào)的模型可表示為

(12)

式(12)中：fk為信號(hào)的捷變頻率；Tr為脈沖重復(fù)間隔。

2.6 相位編碼脈沖信號(hào)模型

相位編碼脈沖調(diào)制信號(hào)在雷達(dá)信號(hào)調(diào)制類型分類中，屬于非線性的相位調(diào)制。相位編碼信號(hào)按相位取值數(shù)目可分為二相碼和多相碼。其中二相碼是目前研究最為廣泛的一類相位編碼信號(hào)，其主要的體現(xiàn)形式包括巴克碼、m序列、L序列碼等形式[15]。該體制雷達(dá)信號(hào)在發(fā)射的過(guò)程中具有隨機(jī)性，這也使該體制雷達(dá)信號(hào)具有較強(qiáng)的抗干擾性以及距離、速度分辨率。其數(shù)學(xué)模型可建立為

S(t)=μ(t)ej2πf0t=a(t)ejφ(t)+2πf0t

(13)

式(13)中:μ(t)=ejφ(t)為信號(hào)的復(fù)包絡(luò)；φ(t)為信號(hào)的相位調(diào)制函數(shù)；a(t)為信號(hào)的幅度調(diào)制函數(shù)。二相編碼，相位調(diào)制函數(shù)φ(t)取值可用集合φk={0,π}，或集合ck={+1,-1}來(lái)表示，當(dāng)μ(t)=ejφ(t)為矩形包絡(luò)輸出時(shí)，則可得到信號(hào)的復(fù)包絡(luò)模型及子脈沖函數(shù)為

(14)

k為脈沖編號(hào)，子脈沖函數(shù)為

(15)

a(t)的表達(dá)式為

(16)

式(16)中：W為信號(hào)脈沖寬；P為信號(hào)碼長(zhǎng)度；Δ=PW為編碼信號(hào)的長(zhǎng)度。

3 雷達(dá)信號(hào)PDW生成及仿真

雷達(dá)信號(hào)生成的步驟主要有單體制及多體制雷達(dá)信號(hào)PDW文件生成、信號(hào)生成、信號(hào)驗(yàn)證三大塊，其具體流程及步驟如圖2所示。

圖2 雷達(dá)信號(hào)模擬流程圖Fig.2 Radar signal simulation flow chart

3.1 單體制雷達(dá)信號(hào)PDW文件

在實(shí)際應(yīng)用中，R&S?Pulse Sequencer軟件的信號(hào)庫(kù)有限，無(wú)法直接利用軟件簡(jiǎn)單的設(shè)置參數(shù)來(lái)生成雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境特殊體制信號(hào)PDW文件。通過(guò)軟件中信號(hào)自建庫(kù)custom窗口根據(jù)信號(hào)數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)，分別生成所需要的PDW文件。在此過(guò)程中，需要對(duì)參數(shù)及模型進(jìn)行不斷的調(diào)試與修改，直至得到最終所需要的PDW文件。

圖3所示為自定義創(chuàng)建某體制雷達(dá)信號(hào)數(shù)據(jù)源；是基于軟件信號(hào)庫(kù)的原有信號(hào)形式的二次開發(fā)，通過(guò)不斷地與原有庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，加入特殊體制信號(hào)的一些特殊參數(shù)如頻段、寬度等，生成的文件可存儲(chǔ)于軟件中。

圖3 自定義單體制雷達(dá)信號(hào)PDW文件創(chuàng)建Fig.3 Custom single system radar signal PDW file creation process

圖4 雷達(dá)信號(hào)PDW文件列表Fig.4 List of radar signal PDW files

根據(jù)不同的雷達(dá)體制信號(hào)的特征參數(shù)的數(shù)學(xué)模型二次開發(fā)定義并生成的脈沖描述字文件列表如圖4所示，TXT文件為描述信號(hào)特征的數(shù)據(jù)文件；pdwt文件為用于解釋、帶有數(shù)據(jù)通信協(xié)議的模板文件，根據(jù)預(yù)設(shè)定的信號(hào)場(chǎng)景自行定義得到，并對(duì)軟件函數(shù)信號(hào)庫(kù)信號(hào)特征及參數(shù)進(jìn)行了補(bǔ)充。

在生成文件過(guò)程中必須嚴(yán)格按照軟件手冊(cè)中的PDW專用格式，文件中每個(gè)PDW占用一行，進(jìn)行信號(hào)脈沖描述字各參數(shù)的排列。每個(gè)PDW基本參數(shù)包括脈沖到達(dá)時(shí)間(TOA)、脈沖寬度(PW)、脈沖調(diào)制頻率(Freq)、脈沖調(diào)制類型(MOP)、脈沖幅度(PA)、脈沖到達(dá)角(Phase)[16]。

3.2 單體制雷達(dá)信號(hào)生成

通過(guò)二次開發(fā)自定義生成的信號(hào)PDW文件由于參數(shù)的改變是無(wú)法通過(guò)R&S?Pulse Sequencer軟件進(jìn)行有效的識(shí)別。軟硬件數(shù)據(jù)兼容性問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生所需要雷達(dá)信號(hào)的PDW文件，無(wú)法直接通過(guò)網(wǎng)線或數(shù)據(jù)傳輸線導(dǎo)入數(shù)據(jù)直接觸發(fā)雷達(dá)信號(hào)模擬器生成對(duì)應(yīng)雷達(dá)射頻信號(hào)。通過(guò)充分解析雷達(dá)信號(hào)模擬器與軟件之間的傳輸協(xié)議，生成PDW文件的導(dǎo)入模板。

圖5所示為PDW輸出文件形成流程圖；圖6所示為在軟件中通過(guò)自定義信號(hào)PDW文件及自定義描述模塊形成雷達(dá)信號(hào)模擬器可識(shí)別文件。

圖6 單體制雷達(dá)信號(hào)PDW文件生成圖Fig.6 PDW file generation diagram of single system radar signal

模板的主要作用為對(duì)軟件生成PDW文件進(jìn)行解析，包括文件頭、正文、結(jié)尾。

將經(jīng)過(guò)自定義導(dǎo)入模塊生成的PDW數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線導(dǎo)入到雷達(dá)信號(hào)模擬器中，在模擬器顯示界面得到如圖7所示的PDW文件信號(hào)參數(shù)界面，即通過(guò)模板文件已將PDW文件轉(zhuǎn)化為模擬器可識(shí)別文件，以生成線性調(diào)頻脈沖壓縮信號(hào)為例。

圖5 單體制雷達(dá)PDW文件導(dǎo)入流程圖Fig.5 Flowchart of single system radar PDW file import

設(shè)置頻譜分析儀中心頻率為98 MHz，得到10個(gè)射頻信號(hào)頻譜圖及光譜圖如圖8所示，上半部分為射頻信號(hào)頻譜圖，下部分為信號(hào)光譜圖。

為了驗(yàn)證波形的正確性，以信號(hào)帶寬B為30 MHz；周期T為20 μs；采樣率Fs為1 GHz；載波頻率f0=100 MHz；信號(hào)的幅值A(chǔ)=1；通過(guò)MATLAB2014a軟件對(duì)信號(hào)進(jìn)行仿真，其時(shí)、頻域圖如圖9所示。

圖7 PDW文件雷達(dá)信號(hào)模擬器參數(shù)顯示圖Fig.7 PDW file radar signal simulator parameter display

圖8 脈沖壓縮雷達(dá)信號(hào)頻譜圖及光譜圖Fig.8 Spectrum and spectrum of pulse compression radar signal

圖9 MATLAB軟件信號(hào)時(shí)頻域圖Fig.9 MATLAB software signal time-frequency domain diagram

通過(guò)比對(duì)同種體制信號(hào)數(shù)學(xué)模型分別在MATLAB軟件及頻譜儀中得到的信號(hào)頻譜圖分析單體制雷達(dá)信號(hào)的模型及PDW生成信號(hào)的方法是可行的。

3.3 多體制雷達(dá)疊加信號(hào)生成

以線性調(diào)頻壓縮體制雷達(dá)信號(hào)及帶有測(cè)角功能的單脈沖雷達(dá)信號(hào)(帶有天線掃描及常規(guī)雷達(dá)信號(hào))，在R&S?Pulse Sequencer軟件中PDW List(collection)場(chǎng)景，導(dǎo)入自定義的兩個(gè)體制PDW文件。得到如圖10所示的合并數(shù)據(jù)列表，說(shuō)明根據(jù)PDW文件定義的模板文件及數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議是正確的。列表中數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)如圖10所示的脈沖丟失現(xiàn)象。原因在于兩個(gè)信號(hào)在該點(diǎn)處脈沖到達(dá)時(shí)間相同，導(dǎo)致信號(hào)重疊脈沖丟失，最終導(dǎo)致信號(hào)失真。

為了解決上述問(wèn)題，需要在導(dǎo)入文件時(shí)設(shè)置信號(hào)優(yōu)先級(jí)及延時(shí)控制。延時(shí)控制，主要是調(diào)整信號(hào)的脈沖到達(dá)時(shí)間來(lái)減少脈沖交疊概率，如圖11所示。

在多個(gè)PDW文件疊加生成信號(hào)的時(shí)，按照信號(hào)PDW文件設(shè)置的優(yōu)先級(jí)，遵循如圖12所示的疊加原理，當(dāng)多個(gè)脈沖的脈沖到達(dá)時(shí)間(TOA)相同時(shí)，根據(jù)信號(hào)定義的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行信號(hào)的取舍。

將合成的兩種體制雷達(dá)信號(hào)的PDW文件，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線導(dǎo)入到雷達(dá)信號(hào)模擬器生成對(duì)應(yīng)的雷達(dá)射頻信號(hào)，截取頻譜儀中200 μs時(shí)間的脈沖信號(hào)的頻譜如圖13所示。

由圖13可知，仿真結(jié)果與理論分析是一致的，建立的數(shù)學(xué)模型及自定義的PDW文件在一定的誤差范圍內(nèi)是準(zhǔn)確的，通過(guò)信號(hào)PDW格式進(jìn)行雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境模擬具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)論

主要針對(duì)用于檢測(cè)現(xiàn)階段部隊(duì)機(jī)載自衛(wèi)對(duì)抗系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境的生成方式，通過(guò)分析現(xiàn)階段環(huán)境生成方法上存在的不足(長(zhǎng)時(shí)間環(huán)境模擬限制)。提出了通過(guò)軟硬件結(jié)合的方式，采用PDW描述波形的方式解決了長(zhǎng)時(shí)間的環(huán)境模擬的難題。主要工作總結(jié)如下。

圖10 兩種體制PDW合成參數(shù)列表Fig.10 Two systems PDW synthesis parameter list

圖11 PDW導(dǎo)入優(yōu)先級(jí)與延時(shí)設(shè)置Fig.11 PDW import priority and delay Settings

圖12 優(yōu)先級(jí)設(shè)置疊加原理Fig.12 Priority setting superposition principle

圖13 200 μs射頻信號(hào)頻譜圖及光譜圖Fig.13 200 μs radio frequency signal spectrum diagram and spectrum diagram

(1)深入分析雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境信號(hào)特點(diǎn)，建立多體制雷達(dá)信號(hào)模型。

(2)基于 R&S?Pulse Sequencer軟件對(duì)其信號(hào)庫(kù)進(jìn)行二次開發(fā)，定義并生成了相應(yīng)體制雷達(dá)信號(hào)的PDW文件及描述文件，并進(jìn)行單體制雷達(dá)信號(hào)仿真。

(3)通過(guò)傳輸協(xié)議生成的自定義模板文件解決了二次開發(fā)信號(hào)庫(kù)軟硬件不兼容無(wú)法匹配的問(wèn)題，將兩種體制PDW文件按照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行合并后仿真。

最終在信號(hào)仿真中獲得了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為實(shí)現(xiàn)模擬真實(shí)、逼真的雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境提供了一個(gè)有效的實(shí)現(xiàn)方法。本文方法主要適用于高密度、長(zhǎng)時(shí)間雷達(dá)對(duì)抗環(huán)境的模擬與仿真應(yīng)用場(chǎng)合。不足之處在于仿真實(shí)驗(yàn)主要是在理想無(wú)噪聲條件下進(jìn)行。因此，針對(duì)加入噪聲后期的信號(hào)惡化解決方面的研究，將是接下來(lái)的研究重點(diǎn)。