基于DSP的電子偵察信號處理技術探析

王松 江蘇大學 南京江寧區

DSP是“Digital Signal Processing”的英文縮寫，中文表述為數字信號處理。電子偵察信號處理技術以計算機網絡技術、通信技術的不斷發展為基礎，數字技術及智能技術的融入，促進其技術應用的持續發展。當前社會發展形勢下，軍事領域的戰斗已經從傳統的軍事陣地轉移到信息陣地，獲取信息資源成為軍事戰爭的制勝關鍵，電子戰高速發展的背景下，有效應用電子偵察信號處理技術，能夠為電子對抗的勝利提供前提條件。

1. 雷達數據信號建模

1.1 雷達信號的相關參數

雷達信號的參數是數據信號建模的重要基礎，其主要參數包括載波頻率、脈沖寬度、脈沖到達時間、脈沖重復間隔等。

1.1.1 載波頻率

載波頻率是對載波信號進行劃分的重要依據，在輻射源脈中較為常見，屬于調制頻率的范疇，其中包括頻率捷便、常規頻率等。

1.1.2 脈沖寬度

脈沖寬度是對脈沖進行特征描述的參數，在雷達信號監測系統中，脈沖信號發出之后，其發出時間與信號的到達時間會存在一定的時間間隔，脈沖寬度與此時間間隔可進行同步計算。現代信息技術的發展使信號處理技術水平持續創新和發展，雷達偵測系統中進行脈沖寬度的計算也發展出更為精確的計算方法，盡量減少脈沖波動對寬度測量結果造成負面影響，最大程度的保證測量精確性。雷達偵測系統中幅度調制的解調模式，能夠為數據計算過程提供數據分析基礎。

1.1.3 脈沖達到時間

脈沖達到時間是進行雷達信號參數計算的重要基礎和依據，雷達可以通過測試系統監測到脈沖信號的達到時間，脈沖的信號傳輸具有一定的規律性特征，前一個脈沖前沿信號接收到之后，可以對即將達到的脈沖信號進行到達時間預測，進而與脈沖信號達到的實際時間進行比較分析比較，從而確定時間間隔，保證信號數據的精確分析。

1.1.4 脈沖重復間隔時間

脈沖重復間隔時間是進行參數分析的基礎數據，兩個脈沖信號的到達時間之間會存在時間間隔，兩個脈沖達到時間的時間差便是重復間隔時間。由于雷達系統的運行相對較為復雜，參數也會伴隨系統運行情況而發生動態變化，其中便會存在重復間隔的現象。

1.2 脈沖描述字流的形成

應用數字化處理方式進行雷達信號偵察結果的處理，便是脈沖描述字流，載波頻率、脈沖寬度、脈沖到達時間、脈沖重復間隔等雷達信號參數，是進行自流描述的關鍵和基礎，其自流形成過程可表述為“檢測脈沖達到時間、脈沖寬度 — 計算脈沖結束時間 — 分析脈沖數據參數 — 預測下一個脈沖數據參數 — 檢測脈沖達到時間、脈沖寬度”，此表述過程為循環式過程，進行參數計算的過程中需要考量到噪聲可能對參數造成的影響，不同的運行環境和情況其噪聲條件也會存在差異。脈沖描述字流的過程需要保證集采和計算數據能夠符合相應標準，如果達到相應標準則循環流程結束，如果未達到標準則需要重復循環此流程。

2. 電子偵察信號的分選算法

2.1 PRI特性

電子偵察信號中的運行參數較多，參數的動態變化情況也相對較快，PRI有諸多樣式，針對某個雷達監測系統進行電子信號偵察，可能產生多種PRI運行參數和樣式。

2.2 PRI分選算法

電子偵察信號處理技術的應用效率，與信號參數及數據的計算方法存在直接關系，脈沖信號的重復時間、間隔時間都需要進行計算，以實現準確表述信號。由于在雷達信號的監測系統中，脈沖達到時間檢測中可能存在誤差，因而在重復間隔的分選和估算中則會表現出隨機性，對其計算結果造成影響。實際工作中進行脈沖達到時間的計算可以應用多樣方法，進行重復間隔時間的預算也可以應用多種方式，其中應用最為常見的方法包括累計差直方圖算法、序列差值方圖算法。

2.2.1 累計差直方圖算法

累計差直方圖算法以原有統計直方圖、序列搜索法為分選基礎，應用統計直方圖算法進行脈沖重復間隔的分選操作較為簡單，進而應用序列搜索法能夠保證相應計算結果的準確性，保證脈沖達到時間計算結果的精確性。

此算法的計算流程為：其一，以雷達數據庫為平臺，查找脈沖達到時間的序列，進而進行脈沖達到時間序列差值的計算；其二，應用利用差值直方圖，得到信號脈沖重復間隔時間的最小值，并將此只作為后續數據分析的依據，對比脈沖間隔的數值差異，分析間隔時間的顯著性，當標準接線與重復脈沖間隔直方圖值存在差異時，應當繼續搜索PRI；其三，在繼續搜索中得到PRI序列，進而通過數據分析和及計算得到達到時間，應用脈沖序列間隔得到差值直方圖，直至得到脈沖為止。

2.2.2 序列差直方圖算法

累計差直方圖算法為傳統算法，其算法應用過程中存在諸多缺陷，為提升計算效率，需要對傳統算法進行完善，序列差直方圖算法為相關人員持續完善的結果。序列差直方圖算法在應用中能夠體現良好的應用性能，傳統算法中需要從1級開始進行計算和數據累計，形成逐級的計算結果，而序列差直方圖算法則對算法進行完善，可以從任意1級差值為初始點進行數據計算。

此算法的計算流程為：其一，在雷達數據庫中，可以從數據中尋求脈沖達到時間，得到脈沖達到時間序列，進而計算得出序列差值，得到1級差值直方圖；其二，計算檢測子諧波，計算檢測門限的應用能夠最大程度的保證數據序列的真實性，脈沖信號在運行過程中可能出現丟失的情況，應用檢測門限需要避免門限地域子諧波線下，以保證序列真實性；其三，如果檢測門限相較于本級直方圖較低，便不需要重新進行序列搜索，可以繼續進行下一級計算，直至達到標準級數；其四，序列搜索結束以后，以脈沖序列作為依據，可以進行脈沖達到時間序列的分離，同時對其他脈沖序列進行分離，直至應用序列形成差值直方圖。以上計算流程可以重復開展，以達到脈沖數量＜5的目標。

結束語：未來社會軍事領域的發展，將會以電子戰作為重點，電子設備的應用會產生大量的電子信號，充分應用電子信號，進行電子信號處理是進行電子設備和武器應用的關鍵。基于DSP的電子偵察信號處理技術的應用，能夠為電子戰提供決策基礎，當前軍事領域在相關技術的應用方面還存在一定的應用局限，需要進一步進行技術研發和創新，以提升技術應用價值。