阵列信号处理在电子对抗中的应用：过去、现在和未来

阵列信号处理方法己在电子对抗领域中得到广泛应用。本文对阵列信号处理的基本原理、实现技术和实际阵列侦察测向系统作了扼要讨论。文中对阵列信号处理方法在本领域中进一步的应用前景作了展望。     

延迟相乘宽带LFM信号阵列测向方法

 为了充分利用宽带线性调频(LFM)信号的时域信息,实现对此类信号的阵列快速高精度测向,结合线性调频信号调制样式的特殊性,提出了一种基于阵列接收数据时域延迟相乘的宽带线性调频信号阵列测向新方法.该方法利用窄带阵列测向方法实现了对宽带线性调频信号的快速测向,其计算效率和对阵元间距的适应范围均优于常规的宽带聚焦类测向方法.仿真结果表明新方法在处理线性调频信号时具有比常规的宽带CSM方法更优的性能.     

关于定点侦察的思考

提出一种全新的电子侦察概念——定点侦察，它是一种结合阵列和信号分选的侦察技术。陈述了该新概念的基本机理，指出了它是在密集、复杂信号环境下有效解决信号分选和侦察灵敏度的一条新途径，也指出了阵列口面的大小、位置分辨率与灵敏度之间存在的相互矛盾和依存的关系。希望这一新的概念有助于侦察设备的新的发展。     

阵列单脉冲比幅和干涉仪测向精度比较

数字阵列系统通过对每通道信号单独采集,运用灵活的数字信号处理方法易于采用多种方法实现相同的系统功能。针对数字阵列条件下不同测向方法比较问题,分析比较了单脉冲比幅测向和干涉仪测向的最优测向精度。通过分析不同测向方法的最优测向精度、阵列增益和单元增益之间的关系,推导出了数字阵列条件下两种测向精度的对比结果。结果表明：当天线单元数目与阵列合成损耗之比小于8时,干涉仪具有更优的测向精度;反之,单脉冲比幅具有更优的测向精度。     

宽带非均匀阵列测向技术研究

宽带阵列测向系统的测向精度、测向分辨率和测向模糊等性能与阵列结构关系密切。文章首先介绍了宽带非均匀阵列设计方法和阵列测向算法,并给出了一个宽带非均匀阵列的测向仿真结果以及相应的理论分析,在宽带条件下采用非均匀布阵方式可实现信号的高精度测向。     

数字化宽带测向系统中的相位差测量及误差分析

干涉仪测向在电子侦察领域中广泛运用。为了进一步提高干涉仪的测向精度,增强对宽带信号的适应能力和扩展系统的工作频率范围,提出了数字化宽带测向系统的整体解决方案,重点讨论数字化宽带信号的相位差测量及误差分析、概率解模糊算法和天线阵列基线设计。这是系列论文的第一篇,给出了数字化宽带测向系统模型,提出了适合各种宽带信号的数字化相位差测量方法,着重推导了相位差测量的数字化方法误差函数和信号相位误差的理论分布密度函数。     

自适应阵列测向系统性能评价

普通测向系统有其固有的缺点：（1）角分辨度低;（2）角估计误差较大,虽然,当阵列只接收一个信号时,自适应阵列测向系统不如普通测向系统优越,但如果要测量空间多个信号的方位角时,自适应阵列测向系统却具有角分辨度高和角估计误差小的突出优点,本文主要介绍自适应阵列测向系统的原理,性能和实验结果。     

利用微分几何参数优化圆阵测向性能的方法研究

阵列测向系统的测向性能除了受所选算法影响外,阵列的几何结构也是重要的影响因素。本文利用微分几何工具,首先研究了平面阵阵列流形的微分几何参数与信号来向估计精度之间的关系,在此基础上推导并分析了圆阵在各方向上的测向性能与阵列几何布局的关系,讨论了影响测向性能的因素,最后给出了在圆阵孔径与阵元数固定的条件下,通过调整阵元在圆周上的位置来优化单信号入射时阵列某方向上测向性能的方法,并通过对几组不同几何布局的圆阵进行计算机仿真对比和分析,验证了设计思路的可行性,这为实际应用中阵列结构的选择提供了有用的参考。      

阵列信号处理中强弱信号同时测向与分辨

当信号功率相差很大时阵列测向系统的性能可能下降。本文使用一种基于Relaxation的方法来处理到达方向靠近的功率相差很大的两信号测向问题，取得较好结果。文中还讨论了相关问题。     

一种基于高速开关阵列的测向算法

利用高速开关在天线阵列之间进行快速切换,会产生与信号方向相关的频率信号,通过对该信号频率的测量可以实现对信号的精确测向.针对该现象,提出了一种基于高速开关阵列的信号测向方法,该方法将不同扫阵列周期的信号联合处理,然后对信号进行精确测频,最后通过频率测量实现对目标波达方向(DOA)的精确测量.基于实测数据的结果验证了该算法的有效性.     

基于FPGA的超宽带数字波束形成技术

随着高速ADC和高性能FPGA芯片工艺技术的飞速发展,芯片的小型化和集成化促进了电子战系统瞬时覆盖带宽由几十兆赫兹上升到几百兆赫兹甚至到吉赫兹量级,属于超宽带范畴.为了获得更远的探测距离性能,具备同时对多个辐射源侦测的能力,需要瞬时形成多个数字波束对目标区域密集覆盖.针对宽带时域校准与合成处理资源占用多、形成波束少的缺...     

基于波束域预处理的阵列盲信号分离方法

相控阵雷达采用多个阵元进行信号的接收处理,其多通道信号处理可以采用盲信号处理的方法进行目标源信号分离.由于阵元间距导致信号在阵元间产生相位延迟,在进行盲分离的时候一般只能采用卷积混合模型,盲分离过程是较为复杂的多通道反卷积问题.文中对阵列接收信号进行波束域预处理,通过确定的空间波束相位补偿,将阵元域的多时延混合信号变换为瞬时混合信号,从而采用简单的实数分离算法即可完成信号分离,分离信号可用于后置处理.所提方法简单有效,相比常规阵列信号处理方法,可直接适用于宽带信号.仿真实验验证了其有效性.     

电子侦察中的信号处理方法体系

电子侦察采用截获信号分析的手段,获取电子干扰和情报侦察所需要的信息。随着数字化和软件化的发展趋势,数字信号处理必定在其中发挥十分重要的作用。近年来,电子侦察技术的进步在很大程度上体现在信号处理技术上。简要地综述了在电子侦察中所使用的信号处理方法的基本思路和手段,试图论述其方法体系,并提出一些观点和评述。     

相控阵雷达信号侦察及快速识别

根据相控阵雷达信号特征,提出了正确侦察和识别相控阵雷达信号的具体要求,分析了对稀疏脉冲探测和处理的3种方法,根据其扫描规律、数据变化率、脉冲数变换特性,提出了相应信号识别方法,最后,给出了相控阵雷达信号的快速识别技术。     

一种空间目标遥测信号轨迹跟踪方法研究

卫星等高速空间目标遥测信号侦收是电子对抗领域重要的任务.传统的轨迹跟踪方法不能很好的适应相控阵侦察设备对于高速目标的跟踪.提出了一种空间目标遥测信号轨迹跟踪方法.该方法基于卡尔曼滤波Singer模型,推导了完成自动起始阶段各参数应满足的关系,并进行了实际实验.实验结果表明本文方法可以完成对于观测目标的全程稳定跟踪,具有一定的鲁棒性,便于工程实现.     

雷达侦收自适应信号处理架构研究

针对复杂电磁环境中雷达侦察信号自适应处理的需求,对雷达信号侦察问题进行了建模与分析,讨论了若干可能的自适应侦察信号处理架构。在雷达侦察信号处理模块算法方面,研究了特征自适应检测与分析、信号自适应分选等处理架构,以提升低可识别信号的自适应处理能力;在侦察系统处理流程方面,研究了具有跟踪与预测能力的自适应处理架构,以增强对电磁环境态势的动态感知能力;在侦察系统与其他分系统协作层面,研究了基于雷达系统抗干扰需求和干扰机智能化干扰需求的自适应侦察协作架构,以提升电子战系统效能。该研究可为自适应雷达对抗处理研究提供有益思路。     

基于阵列信号融合的路面平整度检测原理研究

提出了一种基于阵列信号分析原理的激光路面平整度检测方法.利用阵列信号处理方法,将路面信号转化为阵列信号源个数的估计;将激光检测系统相对于路面的运动转化为阵列信号波达方向的估计;将多传感器检测数据共同信息的提取转化为阵列信号中多信号权向量的加权处理;利用最佳权向量重构出路面断面形状.实验证明此方法简单实用,可以为路面平整度检测设备的改良提供一种全新且好用的方法.     

TMS320C6X实现的通用信号处理平台

数字信号处理(DSP)技术作为软件无线电的关键技术之一,在现代电子领域得到日益广泛的应用。首先简要描述了软件无线电的基本概念,在此基础上详细介绍了一种由TMS320C6X系列DSP实现,用于短波信号侦测处理的通用数字信号处理平台。分别讨论了该设备的硬件组成、工作原理和特点,并给出了基于DSP的调制样式识别、解调软件算法实现方案以及试验结果。     

应用于宽频率范围的小卫星通信侦察信号处理方案

针对日益增强的小卫星平台搭载电子侦察载荷的需求,提出一种应用于宽频率范围的通信侦察信号处理方案,在一片集成度较低的FPGA中完成信号数字下变频、频谱分析、数据存储和传输等复杂功能。通过在FPGA中进行滤波器、存储器复用等办法,充分利用现有FPGA的资源,减少器件数量,实现了平台对载荷小型化、低功耗、功能全、效率高的要求。试验结果验证了该设计的实用性。     

雷达信号侦收自主处理结构分析

针对复杂电磁环境下雷达信号侦收问题,分析了认知电子战的概念与特点,从认知侦察的角度探讨了几种信号自主处理结构。在电磁环境态势感知方面探讨了基于动态频谱以及信号流密度的资源调度结构;在信号检测方面分析了基于接收信号质量的并行算法处理结构;在脉内分析方面,提出了基于成分探测法的调制类型自主识别结构;在参数估计方面,提出了基于参数估计可靠性评估的反馈式自主分析结构;在知识库更新方面,分析了基于辐射源威胁等级的信号处理结构。为认知电子战中新型雷达侦察接收机的设计提供借鉴思路。