数字接收机的脉内分析
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摘要
现代电子情报侦察系统ELINT和电子支援系统ESM要适应现在和未来的电子战信号环境,必须具备快速分析、实时或准实时处理各种特殊雷达信号的能力,对于雷达信号的分选仅仅采用传统的五参数描述字(脉冲幅度、到达时间、到达方位、脉宽、载频)的方法已经不能完全满足要求。在现代日益密集复杂的电磁环境下,要可靠的分选和识别雷达信号高可信度的判别雷达属性,必须对雷达信号脉内特征进行分析,它是雷达信号分选和识别的重要内容,对雷达信号进行细微特征分析、提取更多的特征参数来深刻地描述雷达信号已成为必然。
随着数字射频存储DRFM技术和中频直接采样技术的不断发展和应用,数字信号处理技术和高速数字电路的发展特别是作为某种特定算法的大规模专用处理芯片的飞速发展,为人们准实时地分析雷达信号的细微特征提供了可能。
本文从分析单个雷达脉冲信号的细微特征出发将原有各种脉内调制分析算法进行分析和比较,评估出它们各自的实时性、准确性、多信号分选(实际进行处理的信号不会是单脉冲信号)和抗噪声的能力,找出了每种算法的最佳检测信号,针对各种不同的雷达信号(常规信号、CW频率分集、线性调频(LFM)、相位编码(PSK)、频率编码(FSK))确定最佳的分析方法,力图达到对调制类型的实时识别和检测。
Modern ELINT and ESM must adapt present and future electron war signal environment, and possess fast analysis, real-time or quasi-real-time processing ability of various special radar signals. For radar signals'sorting, the processing method that just adopts the conditional five parameter description words including PA, TOA, DOA, PW and frequency, couldn't absolutely satisfy modern require. Under modern increasingly dense and complicated electronic magnetic environment, before credible sorting and identifying radar signals, and high reliability of distinguishing radar property, we must analyze radar signal in-pulse character, and it is the important scheme of radar signals'sorting and identifying. It is necessary to go along remote character analysis and distill further character parameters for describing radar signals.
With the increasingly development and application of DRFM and intermediate frequency direct sampling technology, the development of digital signal processing and high digital circuit, especially as some special algorithms'large scale processing chip, brings the feasibility into quasi-real-time radar signal remote character.
This paper analyzes and compares the foregone in-pulse modulation analysis algorithm via analyzing single radar signal's remote character, evaluates their own real time character, veracity, multi-signal sorting and anti-noise ability, finds out furthest detection signal of each algorithm. Aiming at various different radar signals, including normal pulse, CW frequency diversity, LFM, PSK, FSK, we will ensure best analysis method, and try hard to achieve real time identifying and detecting to modulation styles.
随着数字射频存储DRFM技术和中频直接采样技术的不断发展和应用,数字信号处理技术和高速数字电路的发展特别是作为某种特定算法的大规模专用处理芯片的飞速发展,为人们准实时地分析雷达信号的细微特征提供了可能。
本文从分析单个雷达脉冲信号的细微特征出发将原有各种脉内调制分析算法进行分析和比较,评估出它们各自的实时性、准确性、多信号分选(实际进行处理的信号不会是单脉冲信号)和抗噪声的能力,找出了每种算法的最佳检测信号,针对各种不同的雷达信号(常规信号、CW频率分集、线性调频(LFM)、相位编码(PSK)、频率编码(FSK))确定最佳的分析方法,力图达到对调制类型的实时识别和检测。
Modern ELINT and ESM must adapt present and future electron war signal environment, and possess fast analysis, real-time or quasi-real-time processing ability of various special radar signals. For radar signals'sorting, the processing method that just adopts the conditional five parameter description words including PA, TOA, DOA, PW and frequency, couldn't absolutely satisfy modern require. Under modern increasingly dense and complicated electronic magnetic environment, before credible sorting and identifying radar signals, and high reliability of distinguishing radar property, we must analyze radar signal in-pulse character, and it is the important scheme of radar signals'sorting and identifying. It is necessary to go along remote character analysis and distill further character parameters for describing radar signals.
With the increasingly development and application of DRFM and intermediate frequency direct sampling technology, the development of digital signal processing and high digital circuit, especially as some special algorithms'large scale processing chip, brings the feasibility into quasi-real-time radar signal remote character.
This paper analyzes and compares the foregone in-pulse modulation analysis algorithm via analyzing single radar signal's remote character, evaluates their own real time character, veracity, multi-signal sorting and anti-noise ability, finds out furthest detection signal of each algorithm. Aiming at various different radar signals, including normal pulse, CW frequency diversity, LFM, PSK, FSK, we will ensure best analysis method, and try hard to achieve real time identifying and detecting to modulation styles.
引文
[1]穆世强.雷达信号脉内细微特征分析[J].电子对抗技术,1991,第2期
[2]任德.数字射频存储技术[J].电子对抗,1990,第4期
[3]李毓栋.现代ELINT系统[C].中国电子学会电子对抗学会第七届学术年会论文集
[4]赵国庆.雷达信号特征及其检测技术[C].中国电子学会电子对抗学会第七届学术年会论文集
[5]朱德君.谱相关理论在电子侦察中的应用[C].电子战新概念新理论新技术第二届学术报告会论文集
[6]阗向东.脉压信号脉内调制特征提取[J].电子对抗,1991,第4期
[7]周维权.调制域分析技术[J].电子对抗技术,1995,第3期
[8]刘东霞.脉内调制信号的分析[J].现代雷达,2003第11期
[9]顾燕桦.二相编码雷达信号的细微特征分析[J].扬州大学学报(自然科学版),2003,第4期
[10]程家兴.利用Hilbert变换提取信号瞬时特征参数的问题研究[J].电讯技术,2003,第4期
[11]戴逸民.DSP+FPGA数字硬件系统设计与实现[J].世界电子元器件,2002,第4期
[12]石星.高速数字信号处理设计评述[C].中国电子学会第七界学术年会论文集
[13]叶金来,黄洁,江桦.中频正交解调原理与实现[J].福建工程学院学报,2004,第2期
[14]吴明敏.信号处理机与测距测速机的一体化设计[J].现代雷达,2005,第5期
[15]李悦丽,周智敏,薛国义.一种基于DSP和FPGA的雷达信号处理机设计[J].现代雷达,2004,第10期
[16]韩国成.雷达信号脉内调制特征的时频分析[J].航天电子对抗,2004,第3期
[17]周琳.时频分析算法在通信信号调制识别中的应用[J].航天电子对抗,2002,第5期
[18]沈桂明,柳世华.雷达数字信号处理分系统模块化设计[J].雷达与对抗,1994,第1期
[19]朱振波.一种低信噪比下雷达脉内特征提取方法[J].航天电子对抗,2003,第3期
[20]黄春琳.基于循环谱包络的扩谱直序信号的码片时宽、载频,幅度估计[J].电子学报,2002,第9期
[21]李可达.现代雷达基本抗干扰技术[J].航天电子对抗,2004,第7期
[22]李英祥.低截获概率信号非平稳处理技术研究[D].成都电子科技大学,2002
[23]杨小牛,楼才义,徐建良[J].软件无线电原理与应用.航天电子对抗,2001,第3期
[24]查理德.电子情报雷达信号截获.电子工业部第二十九研究所情报资料室译,1986
[25]徐东晖.雷达信号脉内细微特征的自动分析技术[D].西安电子科技大学硕士论文,1994
[26]朱振波,何明浩.基于中频直接采样正交相干检波技术的信号脉内特征提取[J].电子对抗技术,2002,第17卷第4期
[27]曲长文,乔治国.雷达信号脉内特征的小波分析[J].上海航天,1996,第5期
[28]DENNIS D.VACCARO.电子战接收系统.总参谋部四部译,1996
[29]何自强.雷达信号脉内特征提取技术评述[J].电子对抗,1992,第4期
[30]胡延平,李广森,李纲.利用参数统计方法自动识别数字调制信号[J].通信学报,2002,第2期
[31]李丕垠,李吉孚.特殊雷达信号脉内特征的提取[J].电子对抗,1992,第4期
[32]张静远,张冰,蒋兴舟.基于小波变换的特征提取方法分析[J].信号处理,2000,第4期
[33]粱百川,李鸿.利用小波变换识别脉内调制信号[J].电子对抗,1998,第6期
[34]黄知涛,周一宇,姜文利.基于相对无模糊相位重构的自动脉内调制特性分析[J].通信学报,2003,第5期
[35]刘爱霞,赵国庆.雷达信号包络特征的检测与分析[J].电子对抗技术,2002,第4期
[36]潘海明,刘永坦,赵淑清.一种高分辨谱估计与数据外推的快速算法[J].系统工程与电子技术,2000,第4期
[37]易正红.相位编码雷达信号特征研究[J].电子对抗技术,2002,第10期
[38]徐庆,徐继麟,周先敏,黄香馥.线性调频一二相编码雷达信号分析[J].系统工程与电子技术,2000,第12期
[39]Mark R. Bell. Information Theory and Radar Waveform Design, IEEE. transactions on information theory, September 1993
[40]JinghuaiGao, XiaolongDong, Wen-BingWang, YoumingLi, andCunhuanPan. Instant Aneous Parameters Extraction via Wavelet Transform, IEEE transactions on geoscience and remote sensing, March 1999
[2]任德.数字射频存储技术[J].电子对抗,1990,第4期
[3]李毓栋.现代ELINT系统[C].中国电子学会电子对抗学会第七届学术年会论文集
[4]赵国庆.雷达信号特征及其检测技术[C].中国电子学会电子对抗学会第七届学术年会论文集
[5]朱德君.谱相关理论在电子侦察中的应用[C].电子战新概念新理论新技术第二届学术报告会论文集
[6]阗向东.脉压信号脉内调制特征提取[J].电子对抗,1991,第4期
[7]周维权.调制域分析技术[J].电子对抗技术,1995,第3期
[8]刘东霞.脉内调制信号的分析[J].现代雷达,2003第11期
[9]顾燕桦.二相编码雷达信号的细微特征分析[J].扬州大学学报(自然科学版),2003,第4期
[10]程家兴.利用Hilbert变换提取信号瞬时特征参数的问题研究[J].电讯技术,2003,第4期
[11]戴逸民.DSP+FPGA数字硬件系统设计与实现[J].世界电子元器件,2002,第4期
[12]石星.高速数字信号处理设计评述[C].中国电子学会第七界学术年会论文集
[13]叶金来,黄洁,江桦.中频正交解调原理与实现[J].福建工程学院学报,2004,第2期
[14]吴明敏.信号处理机与测距测速机的一体化设计[J].现代雷达,2005,第5期
[15]李悦丽,周智敏,薛国义.一种基于DSP和FPGA的雷达信号处理机设计[J].现代雷达,2004,第10期
[16]韩国成.雷达信号脉内调制特征的时频分析[J].航天电子对抗,2004,第3期
[17]周琳.时频分析算法在通信信号调制识别中的应用[J].航天电子对抗,2002,第5期
[18]沈桂明,柳世华.雷达数字信号处理分系统模块化设计[J].雷达与对抗,1994,第1期
[19]朱振波.一种低信噪比下雷达脉内特征提取方法[J].航天电子对抗,2003,第3期
[20]黄春琳.基于循环谱包络的扩谱直序信号的码片时宽、载频,幅度估计[J].电子学报,2002,第9期
[21]李可达.现代雷达基本抗干扰技术[J].航天电子对抗,2004,第7期
[22]李英祥.低截获概率信号非平稳处理技术研究[D].成都电子科技大学,2002
[23]杨小牛,楼才义,徐建良[J].软件无线电原理与应用.航天电子对抗,2001,第3期
[24]查理德.电子情报雷达信号截获.电子工业部第二十九研究所情报资料室译,1986
[25]徐东晖.雷达信号脉内细微特征的自动分析技术[D].西安电子科技大学硕士论文,1994
[26]朱振波,何明浩.基于中频直接采样正交相干检波技术的信号脉内特征提取[J].电子对抗技术,2002,第17卷第4期
[27]曲长文,乔治国.雷达信号脉内特征的小波分析[J].上海航天,1996,第5期
[28]DENNIS D.VACCARO.电子战接收系统.总参谋部四部译,1996
[29]何自强.雷达信号脉内特征提取技术评述[J].电子对抗,1992,第4期
[30]胡延平,李广森,李纲.利用参数统计方法自动识别数字调制信号[J].通信学报,2002,第2期
[31]李丕垠,李吉孚.特殊雷达信号脉内特征的提取[J].电子对抗,1992,第4期
[32]张静远,张冰,蒋兴舟.基于小波变换的特征提取方法分析[J].信号处理,2000,第4期
[33]粱百川,李鸿.利用小波变换识别脉内调制信号[J].电子对抗,1998,第6期
[34]黄知涛,周一宇,姜文利.基于相对无模糊相位重构的自动脉内调制特性分析[J].通信学报,2003,第5期
[35]刘爱霞,赵国庆.雷达信号包络特征的检测与分析[J].电子对抗技术,2002,第4期
[36]潘海明,刘永坦,赵淑清.一种高分辨谱估计与数据外推的快速算法[J].系统工程与电子技术,2000,第4期
[37]易正红.相位编码雷达信号特征研究[J].电子对抗技术,2002,第10期
[38]徐庆,徐继麟,周先敏,黄香馥.线性调频一二相编码雷达信号分析[J].系统工程与电子技术,2000,第12期
[39]Mark R. Bell. Information Theory and Radar Waveform Design, IEEE. transactions on information theory, September 1993
[40]JinghuaiGao, XiaolongDong, Wen-BingWang, YoumingLi, andCunhuanPan. Instant Aneous Parameters Extraction via Wavelet Transform, IEEE transactions on geoscience and remote sensing, March 1999