雷達(dá)對(duì)抗的基本原理 雷達(dá)對(duì)抗的主要技術(shù)特點(diǎn)

“雷達(dá)對(duì)抗是一切從敵方雷達(dá)及其武器系統(tǒng)獲取信息（雷達(dá)偵察）破壞或擾亂敵方雷達(dá)及其武器系統(tǒng)的正常工作（雷達(dá)干擾和雷達(dá)攻擊）的戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)措施的總稱。雷達(dá)對(duì)抗在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中處于舉足輕重、日益重要的地位?！?/p>

一、雷達(dá)對(duì)抗的基本原理

雷達(dá)對(duì)抗是與雷達(dá)緊密聯(lián)系在一起的。眾所周知,雷達(dá)為了獲取目標(biāo)信息,必須首先將高功率的電磁波能量照射到目標(biāo)上；由于目標(biāo)的電磁散射特性,將對(duì)照射能量產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)制和散射;雷達(dá)接收到目標(biāo)調(diào)制后的一部分微弱的散射信號(hào),再根據(jù)收發(fā)信號(hào)調(diào)制的相對(duì)關(guān)系,解調(diào)出目標(biāo)信息。

雷達(dá)對(duì)抗的基本原理如下圖所示。雷達(dá)對(duì)抗設(shè)備中的偵察設(shè)備接收雷達(dá)發(fā)射的直達(dá)信號(hào),測(cè)量該雷達(dá)的方向、頻率和其它調(diào)制參數(shù),然后根據(jù)已經(jīng)掌握的雷達(dá)信號(hào)先驗(yàn)信息和先驗(yàn)知識(shí),判斷該雷達(dá)的功能、工作狀態(tài)和威脅程度等,并將各種信號(hào)處理的結(jié)果提供給干擾機(jī)和其它有關(guān)的設(shè)備。

由此可見,實(shí)現(xiàn)雷達(dá)偵察的基本條件是:

①雷達(dá)向空間發(fā)射信號(hào);

②偵察接收機(jī)接收到足夠強(qiáng)的雷達(dá)信號(hào);

③雷達(dá)信號(hào)的調(diào)制方式和調(diào)制參數(shù)位于偵察機(jī)信號(hào)檢測(cè)處理的能力和范圍之內(nèi)。

圖1?雷達(dá)對(duì)抗的基本原理示意圖

根據(jù)雷達(dá)對(duì)目標(biāo)信息檢測(cè)的過程,對(duì)雷達(dá)干擾的基本方法包括：

①破壞雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的電波傳播路徑；

②產(chǎn)生干擾信號(hào)進(jìn)入雷達(dá)接收機(jī),破壞或擾亂雷達(dá)對(duì)目標(biāo)信息的正確檢測(cè)；

③減小目標(biāo)的雷達(dá)截面積等。

后續(xù)將陸續(xù)介紹圖中各種干擾信號(hào)的產(chǎn)生技術(shù)，以及它們進(jìn)入雷達(dá)接收機(jī)后破壞或擾亂對(duì)目標(biāo)信息正確檢測(cè)的原理。

雷達(dá)反輻射攻擊的基本原理：

①檢測(cè)識(shí)別敵方的威脅雷達(dá)輻射源信號(hào)；

②鎖定和跟蹤該輻射源，實(shí)時(shí)向攻擊武器飛行控制機(jī)構(gòu)提供角度測(cè)量信息；

③導(dǎo)引反輻射武器不斷逼近該輻射源，直到將其摧毀。

雷達(dá)對(duì)抗的主要技術(shù)特點(diǎn)是：

1. 寬頻帶、大視場(chǎng)

雷達(dá)對(duì)抗要能夠作用于廣闊地域內(nèi)各種工作頻率的雷達(dá),對(duì)抗具有眾多威脅雷達(dá)的信號(hào)環(huán)境。因此,雷達(dá)對(duì)抗設(shè)備的工作視場(chǎng)往往是半空域或者全空域,工作帶寬往往是倍頻程或多倍頻程的。

2. 瞬時(shí)信號(hào)檢測(cè)、測(cè)量和高速、非匹配信號(hào)處理

由于雷達(dá)信號(hào)大多為射頻脈沖,持續(xù)時(shí)間很短。雷達(dá)偵察設(shè)備預(yù)先并不知道雷達(dá)信號(hào)的調(diào)制特性、到達(dá)的時(shí)間和空間等,在信號(hào)嚴(yán)重失配的情況下,對(duì)于射頻脈沖信號(hào)的檢測(cè)、測(cè)量等都必須在短暫的脈沖期間內(nèi)完成。導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)、近炸引信等武器設(shè)備的發(fā)射信號(hào)時(shí)間很短,要求雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)的信號(hào)處理必須盡快完成,及時(shí)作出有效的反應(yīng)。

二、雷達(dá)偵查概述

雷達(dá)偵察的目的就是從敵方雷達(dá)發(fā)射的信號(hào)中檢測(cè)有用的信息，并且與其它手段獲取的信息綜合在一起,引導(dǎo)我方作出及時(shí)、準(zhǔn)確、有效的反應(yīng)。

雷達(dá)偵察主要任務(wù)分為以下5類：

1.電子情報(bào)偵察（ELINT）

雷達(dá)情報(bào)偵察是信息的重要來源,在平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)都要進(jìn)行,要求其獲得廣泛、全面、準(zhǔn)確的技術(shù)和軍事情報(bào),主要由偵察衛(wèi)星、偵察飛機(jī)、偵察艦船、地面?zhèn)刹煺镜葋硗瓿伞榱吮ＷC情報(bào)的可靠性和準(zhǔn)確性,電子情報(bào)偵察允許有較長的信號(hào)處理時(shí)間。

2. 電子支援偵察（ESM）

電子支援偵察需提供當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)上敵方電子裝備的準(zhǔn)確位置、工作參數(shù)及其轉(zhuǎn)移變化等,以便指戰(zhàn)員和有關(guān)的作戰(zhàn)系統(tǒng)采取及時(shí)、有效的戰(zhàn)斗措施。一般由作戰(zhàn)飛機(jī)、艦船和地面機(jī)動(dòng)偵察站擔(dān)任,對(duì)它的特殊要求是快速、及時(shí),對(duì)威脅程度高的特定雷達(dá)信號(hào)優(yōu)先進(jìn)行處理。

3. 雷達(dá)尋的和告警（RHAW）

用于作戰(zhàn)平臺(tái)（如飛機(jī)、艦艇和地面機(jī)動(dòng)部隊(duì)）的自身防護(hù)。雷達(dá)尋的和告警的作用對(duì)象主要是對(duì)本平臺(tái)有一定威脅程度的敵方雷達(dá)和來襲導(dǎo)彈,RHAW連續(xù)、實(shí)時(shí)、可靠地檢測(cè)它們的存在、所在方向和威脅程度,并且通過聲音或顯示等措施向作戰(zhàn)人員告警。

4. 引導(dǎo)干擾

所有雷達(dá)干擾設(shè)備都需要有偵察設(shè)備提供威脅雷達(dá)的方向、頻率、威脅程度等有關(guān)的參數(shù),以便根據(jù)所轄干擾資源的配置和能力,選擇合理的干擾對(duì)象,選擇最有效的干擾樣式和干擾時(shí)機(jī)。在干擾實(shí)施的過程中,也需要由偵察設(shè)備不斷地監(jiān)視威脅雷達(dá)環(huán)境和信號(hào)參數(shù)的變化,動(dòng)態(tài)地調(diào)控干擾樣式和干擾參數(shù)以及分配和管理干擾資源。

5. 引導(dǎo)殺傷武器

通過對(duì)威脅雷達(dá)信號(hào)環(huán)境的偵察和識(shí)別,引導(dǎo)反輻射導(dǎo)彈跟蹤某一選定的威脅雷達(dá),直接進(jìn)行攻擊。

雷達(dá)偵察的技術(shù)特點(diǎn)有以下三個(gè)方面：

1.作用距離遠(yuǎn)、預(yù)警時(shí)間長

雷達(dá)接收的是目標(biāo)對(duì)照射信號(hào)的二次反射波,信號(hào)能量反比于距離的四次方;雷達(dá)偵察接收的是雷達(dá)的直接照射波,信號(hào)能量反比于距離的二次方。因此,偵察機(jī)的作用距離都遠(yuǎn)大于雷達(dá)的作用距離,一般在1.5倍以上,從而使偵察機(jī)可以提供比雷達(dá)更長的預(yù)警時(shí)間。

2.隱蔽性好

向外界產(chǎn)生的信號(hào)輻射,容易被敵方的信號(hào)偵收設(shè)備發(fā)現(xiàn),不僅可能造成信息的泄露,甚至可能招來致命的攻擊。輻射信號(hào)越強(qiáng)越容易被發(fā)現(xiàn),也就越危險(xiǎn)。從原理上說，雷達(dá)偵察只接收外界的輻射信號(hào)，因此具有良好的隱蔽性和安全性。

3. 獲取的信息多而準(zhǔn)

雷達(dá)偵察所獲取的信息直接來源于雷達(dá)的發(fā)射信號(hào)，受其它環(huán)節(jié)的影響少，信噪比高，因此信息的準(zhǔn)確性較高。雷達(dá)信號(hào)細(xì)微特征分析技術(shù),能夠分析同型號(hào)不同雷達(dá)信號(hào)特征的微小差異,建立雷達(dá)數(shù)據(jù)庫。雷達(dá)偵察本身的寬頻帶、大視場(chǎng)特點(diǎn)又廣開了信息的來源,使雷達(dá)偵察的信息非常豐富。

典型雷達(dá)偵察設(shè)備的基本組成如圖2所示。

測(cè)向天線陣覆蓋雷達(dá)偵察設(shè)備的測(cè)角范圍ΩAOA，并與測(cè)向接收機(jī)組成對(duì)雷達(dá)信號(hào)脈沖到達(dá)角θAOA的檢測(cè)和測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)時(shí)輸出檢測(cè)范圍內(nèi)每個(gè)脈沖的到達(dá)角數(shù)據(jù)（θAOA）；測(cè)頻天線的角度覆蓋范圍也是ΩAOA，它與測(cè)頻接收機(jī)組成對(duì)其它脈沖參數(shù)的檢測(cè)和測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)時(shí)輸出檢測(cè)范圍內(nèi)每個(gè)脈沖的載頻（fRF）、到達(dá)時(shí)間（tTOA）、脈沖寬度（τPW）、脈沖功率或幅度（AP）數(shù)據(jù)，有些雷達(dá)偵察設(shè)備還可以實(shí)時(shí)檢測(cè)脈內(nèi)調(diào)制，輸出脈內(nèi)調(diào)制數(shù)據(jù)（F）， 這些參數(shù)組合在一起,稱為脈沖描述字（PDW）,實(shí)時(shí)交付信號(hào)預(yù)處理器。

圖2 典型雷達(dá)偵察設(shè)備的基本組成

信號(hào)預(yù)處理的過程是:將實(shí)時(shí)輸入的脈沖參數(shù)與各種已知雷達(dá)的先驗(yàn)參數(shù)和先驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行快速的匹配比較,按照匹配比較的結(jié)果分門別類地裝入各緩存器,對(duì)于認(rèn)定為無用信號(hào)的立即剔除。預(yù)處理中所用到的各種已知雷達(dá)的先驗(yàn)參數(shù)和先驗(yàn)知識(shí)可以是預(yù)先裝載的,也可以在信號(hào)處理的過程中補(bǔ)充修改。

信號(hào)主處理的過程是:選取預(yù)處理分類緩存器中的數(shù)據(jù),按照已知的先驗(yàn)參數(shù)和知識(shí),進(jìn)一步剔除與雷達(dá)特性不匹配的數(shù)據(jù),然后對(duì)滿足要求的數(shù)據(jù)進(jìn)行雷達(dá)輻射源檢測(cè)、參數(shù)估計(jì)、狀態(tài)識(shí)別和威脅判別等,并將結(jié)果提交顯示、記錄、干擾控制設(shè)備及其它設(shè)備。

顯示器、控制器用于偵察機(jī)的人機(jī)界面處理,記錄器用于各種處理結(jié)果的長期保存。

三、雷達(dá)干擾概述

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圖3?多無人機(jī)對(duì)組網(wǎng)雷達(dá)的協(xié)同干擾

雷達(dá)干擾是一切破壞和擾亂敵方雷達(dá)檢測(cè)我方目標(biāo)信息的戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)措施的統(tǒng)稱。可以采用無線電的方法,通過輻射或散射干擾信號(hào)進(jìn)入雷達(dá)接收機(jī),破壞和擾亂敵方雷達(dá)的正常工作。

雷達(dá)的干擾分類如下圖所示。

圖4?雷達(dá)干擾的分類

現(xiàn)代雷達(dá)干擾機(jī)的作戰(zhàn)對(duì)象是一個(gè)復(fù)雜的威脅雷達(dá)網(wǎng)。為了合理、有效地對(duì)抗各種威脅雷達(dá),在一部干擾機(jī)中可能含有多種干擾資源（能夠按照控制命令產(chǎn)生干擾信號(hào)的設(shè)備稱為干擾資源）,它們?cè)诟蓴_決策、干擾資源管理設(shè)備的控制下協(xié)調(diào)、有序地工作。如下圖所示。

圖5 雷達(dá)偵查、干擾機(jī)機(jī)基本框圖

根據(jù)干擾信號(hào)的產(chǎn)生原理,干擾資源主要分為:引導(dǎo)式干擾資源、轉(zhuǎn)發(fā)式干擾資源和合成式干擾資源,分別如下圖（a）、（b）、（c）所示。

圖6 雷達(dá)干擾資源的基本組成

（a）引導(dǎo)式干擾資源;（b）轉(zhuǎn)發(fā)式干擾資源；（c）合成式干擾資源

引導(dǎo)式干擾資源的信號(hào)來自于自身的壓控射頻振蕩器（VCO）,干擾技術(shù)產(chǎn)生器根據(jù)干擾決策命令中的載頻設(shè)置命令,控制VCO振蕩的中心頻率;根據(jù)調(diào)頻參數(shù)的設(shè)置命令,產(chǎn)生相應(yīng)的交變波形和波形參數(shù),使VCO的振蕩頻率在中心值附近產(chǎn)生相應(yīng)的變化;根據(jù)調(diào)幅參數(shù)的設(shè)置命令,干擾技術(shù)產(chǎn)生器輸出相應(yīng)的調(diào)幅波形和波形參數(shù),通過幅度調(diào)制器,產(chǎn)生干擾信號(hào)的幅度變化;功率合成與干擾波束形成網(wǎng)絡(luò)可能是多個(gè)干擾資源所共用的,它可根據(jù)決策命令在指定的時(shí)間里、在指定的方向上輻射出大功率的干擾信號(hào)。

轉(zhuǎn)發(fā)式干擾資源主要用于自衛(wèi)干擾,它的信號(hào)來自接收到的雷達(dá)照射信號(hào),經(jīng)過射頻信號(hào)存儲(chǔ)器（RFM）,將短暫的雷達(dá)射頻脈沖保存足夠的時(shí)間,再經(jīng)過時(shí)延、幅度和相位的干擾調(diào)制,由功率合成與干擾波束形成網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)給雷達(dá)接收天線和接收機(jī)。干擾技術(shù)產(chǎn)生器的作用是根據(jù)時(shí)延、幅度和相位的干擾決策命令,產(chǎn)生相應(yīng)的時(shí)延、幅度和相位調(diào)制信號(hào)。

合成式干擾資源主要采用數(shù)字合成技術(shù)，在干擾資源有限的條件下，以最合理的干擾樣式同時(shí)干擾多部雷達(dá)。干擾技術(shù)合成產(chǎn)生器按照控制中心的命令，首先生成對(duì)雷達(dá)i的最佳正交干擾波形數(shù)據(jù)，并保存在波形存儲(chǔ)器中。R(t)控制波形的輸出，然后將各雷達(dá)的正交干擾波形數(shù)據(jù)按照時(shí)間、功率比的關(guān)系合成為基帶干擾波形數(shù)據(jù)，再將合成后的波形數(shù)據(jù)交送數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），生成基帶干擾信號(hào)，與調(diào)諧本振信號(hào)變頻到指定的頻段F(t)，通過功率放大器和發(fā)射天線，輻射到指定的θ(t)方向。

“雷達(dá)偵察系統(tǒng)的使命在于確定敵方雷達(dá)的存在與否，并測(cè)定其各種特征參數(shù)。在雷達(dá)的各種特征參數(shù)中，頻域參數(shù)是最重要的參數(shù)之一，它反映了雷達(dá)的功能和用途，雷達(dá)的頻率捷變范圍和譜寬是度量雷達(dá)抗干擾能力的重要指標(biāo)?！?/p>

一、測(cè)頻系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)

1、頻率測(cè)量范圍、瞬時(shí)帶寬、頻率分辨力、頻率測(cè)量精度

頻率測(cè)量范圍：是指測(cè)頻系統(tǒng)最大可測(cè)的雷達(dá)信號(hào)頻率范圍；

瞬時(shí)帶寬：是指測(cè)頻系統(tǒng)在任一瞬間可以測(cè)量的雷達(dá)信號(hào)頻率范圍；

頻率分辨力：是測(cè)頻系統(tǒng)所能分開的兩個(gè)同時(shí)到達(dá)信號(hào)的最小頻率差。（寬開式晶體視頻接收機(jī)的瞬時(shí)帶寬與測(cè)頻范圍相等，因此對(duì)單個(gè)脈沖的頻率截獲概率為1，可是頻率分辨力卻很低。而窄帶掃頻超外差接收機(jī)，瞬時(shí)帶寬很窄，其頻率分辨力等于瞬時(shí)帶寬，對(duì)單個(gè)脈沖截獲概率雖很低，但其頻率分辨力卻很高，可見，傳統(tǒng)的測(cè)頻接收機(jī)在頻率截獲概率和頻率分辨力之間存在著矛盾。目前，信號(hào)環(huán)境中的信號(hào)日益密集、頻率跳變的速度與范圍越來越大，這就迫切要求研制新型的測(cè)頻接收機(jī)，使之既在頻域上寬開，截獲概率高，又要保持較高的分辨力）。

測(cè)頻誤差：是指測(cè)量得到的信號(hào)頻率值與信號(hào)頻率的真值之差，常用均值和方差來衡量測(cè)頻誤差的大小。按起因，可將測(cè)頻誤差分為兩類:系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。系統(tǒng)誤差是由測(cè)頻系統(tǒng)元器件局限性等因素引起的，它通常反映在測(cè)頻誤差的均值上，通過校正可以減??；隨機(jī)誤差是噪聲等隨機(jī)因素引起的，它通常反映在測(cè)頻誤差的方差上，可以通過多次測(cè)量取平均值等統(tǒng)計(jì)方法減小。一般，把測(cè)頻誤差的均方根誤差稱為測(cè)頻精度，測(cè)頻誤差越小，測(cè)頻精度越高。對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)頻接收機(jī)，最大測(cè)頻誤差主要由瞬時(shí)頻帶Δfr決定，即

可見，瞬時(shí)帶寬越寬，測(cè)頻精度越低。對(duì)于超外差接收機(jī)來說，它的測(cè)頻誤差還與本振頻率的穩(wěn)定度、調(diào)諧特性的線性度以及調(diào)諧頻率的滯后量等因素有關(guān)。

2、無模糊頻譜分析范圍、頻譜分辨力、頻譜分析誤差

無模糊頻譜分析范圍：是指頻譜分析系統(tǒng)最大可無模糊分析的信號(hào)頻譜范圍；

頻譜分辨力：是指輸出相鄰譜線的最小頻率間隔；

頻譜分析誤差：是指分析值與頻譜真值之間的誤差。

3、靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍

靈敏度：是指頻率測(cè)量和頻譜分析系統(tǒng)正常工作時(shí)所需要的最小輸入信號(hào)功率，是測(cè)頻接收機(jī)檢測(cè)弱信號(hào)能力的象征。正確地發(fā)現(xiàn)信號(hào)是測(cè)量信號(hào)頻率的前提，要精確地測(cè)頻，特別是數(shù)字式精確測(cè)頻，被測(cè)信號(hào)必須比較干凈，即有足夠高的信噪比。如果接收機(jī)檢波前的增益足夠高，則靈敏度是由接收機(jī)前端器件的噪聲電平確定的，通常稱之為噪聲限制靈敏度。如果檢波器前的增益不夠高，則檢波器和視放的噪聲對(duì)接收機(jī)輸出端的信噪比影響較大，這時(shí)接收機(jī)的靈敏度稱為增益限制靈敏度。

動(dòng)態(tài)范圍：是指在保證精確測(cè)頻條件下輸入信號(hào)功率的變化范圍。在測(cè)頻接收機(jī)中，被測(cè)信號(hào)的功率變化會(huì)影響測(cè)頻精度，信號(hào)過強(qiáng)會(huì)使測(cè)頻精度下降，過弱則被測(cè)信號(hào)信噪比低，也會(huì)使測(cè)頻精度降低。我們把這種強(qiáng)信號(hào)輸入功率和弱信號(hào)輸入功率之比稱為噪聲限制動(dòng)態(tài)范圍。如果在強(qiáng)信號(hào)的作用下，測(cè)頻接收機(jī)內(nèi)部所產(chǎn)生的寄生信號(hào)遮蓋了同時(shí)到達(dá)的弱信號(hào)，這就會(huì)妨礙對(duì)弱信號(hào)的測(cè)頻。這時(shí)，強(qiáng)信號(hào)輸出功率與寄生信號(hào)的輸出功率之比稱為瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍。它的數(shù)值的大小，也是測(cè)頻接收機(jī)處理同時(shí)到達(dá)信號(hào)能力的一種量度。

4、最小測(cè)頻和頻譜分析脈寬、頻譜分析時(shí)間、時(shí)頻分辨力

最小測(cè)頻和頻譜分析脈寬：是指系統(tǒng)可以進(jìn)行測(cè)頻和頻譜分析的最小輸入信號(hào)脈寬；

頻譜分析時(shí)間：是指完成一次頻譜分析所需要的時(shí)間；

時(shí)頻分辨力：是指相鄰兩次頻譜分析之間的最小時(shí)間間隔。

5、測(cè)頻時(shí)間、頻域截獲概率、頻域截獲時(shí)間

測(cè)頻時(shí)間：是指信號(hào)輸入到輸出測(cè)頻結(jié)果所需要的時(shí)間；測(cè)頻時(shí)間是接收機(jī)從截獲信號(hào)到輸出測(cè)頻結(jié)果所用的時(shí)間。對(duì)偵察接收機(jī)來說,一般要求瞬時(shí)測(cè)頻。對(duì)于脈沖信號(hào)來說,應(yīng)在脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi)完成測(cè)頻任務(wù),輸出頻率測(cè)量值fRF。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),首先必須有寬的瞬時(shí)頻帶,如一個(gè)倍頻程,甚至幾個(gè)倍頻程;其次要有高的處理速度,應(yīng)采用快速信號(hào)處理。測(cè)頻時(shí)間直接影響到偵察系統(tǒng)的截獲概率和截獲時(shí)間。

頻域截獲概率：是指在給定的時(shí)間內(nèi)正確地發(fā)現(xiàn)和識(shí)別給定信號(hào)的概率。截獲概率既與輻射源特性有關(guān)，也與電子偵察系統(tǒng)的性能有關(guān)。如果在任一時(shí)刻接收空間都能與信號(hào)空間完全匹配，并能實(shí)時(shí)處理，就能獲得全概率，即截獲概率為1，這種接收機(jī)是理想的電子偵察接收機(jī)。實(shí)際的偵察接收機(jī)的截獲概率均小于1。頻域的截獲概率，即通常所說的頻率搜索概率。對(duì)于脈沖雷達(dá)信號(hào)來說，根據(jù)給定時(shí)間不同，可定義為單個(gè)脈沖搜索概率、脈沖群搜索概率以及在某一給定的搜索時(shí)間內(nèi)的搜索概率。單個(gè)脈沖的頻率搜索概率為

式中，Δfr為測(cè)頻接收機(jī)的瞬時(shí)帶寬；f2-f1為測(cè)頻范圍，即偵察頻段。譬如Δfr=5MHz，f2-f1=1GHz，則PIF1=5×10-3，可見是很低的。若能在測(cè)頻范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)測(cè)頻，即Δfr=f2-f1，于是PIF1=1。

頻域截獲時(shí)間：是指達(dá)到給定截獲概率所需要的時(shí)間。它也與輻射源特性及偵察系統(tǒng)的性能有關(guān)。對(duì)于脈沖雷達(dá)信號(hào)來說，在滿足偵察基本條件的情況下，若采用非搜索的瞬時(shí)測(cè)頻，單個(gè)脈沖的截獲時(shí)間

式中，Tr為脈沖重復(fù)周期；tth為電子偵察系統(tǒng)的通過時(shí)間，即信號(hào)從接收天線進(jìn)入到終端設(shè)備輸出所需要的時(shí)間。

6、對(duì)大同時(shí)到達(dá)信號(hào)的頻率測(cè)量和頻譜分析能力

對(duì)同時(shí)到達(dá)信號(hào)的頻率測(cè)量和頻譜分析能力是指在有兩個(gè)或者兩個(gè)以上不同頻率的信號(hào)同時(shí)到達(dá)測(cè)頻系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)能夠按照指標(biāo)同時(shí)測(cè)量這些信號(hào)的能力和性能。

對(duì)于脈沖信號(hào)來說，兩個(gè)以上的脈沖前沿嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)的概率是很小的，因而理想的同時(shí)到達(dá)信號(hào)是沒有實(shí)際意義的。這里所說的同時(shí)到達(dá)信號(hào)是指兩個(gè)脈沖的前沿時(shí)差Δt<10ns或10ns<Δt<120ns，稱前者為第一類同時(shí)到達(dá)信號(hào)，后者為第二類同時(shí)到達(dá)信號(hào)。由于信號(hào)環(huán)境的日益密集，兩個(gè)以上信號(hào)在時(shí)域上重疊概率日益增大，這就要求測(cè)頻接收機(jī)能對(duì)同時(shí)到達(dá)信號(hào)的頻率進(jìn)行分別精確測(cè)量，而且不得丟失其中弱信號(hào)。

7、測(cè)頻的信號(hào)形式

現(xiàn)代雷達(dá)的信號(hào)種類很多，可分為兩大類：脈沖信號(hào)和連續(xù)波信號(hào)。在脈沖信號(hào)中，有常規(guī)的低工作比的脈沖信號(hào)、高工作比的脈沖多普勒信號(hào)、重頻抖動(dòng)信號(hào)、各種編碼信號(hào)以及各種擴(kuò)譜信號(hào)；強(qiáng)信號(hào)頻譜的旁瓣往往遮蓋弱信號(hào)，引起頻率測(cè)量模糊，使頻率分辨力降低。對(duì)于擴(kuò)譜信號(hào)，特別是寬脈沖線性調(diào)頻信號(hào)的頻率測(cè)量和頻譜分析，不僅傳統(tǒng)測(cè)頻接收機(jī)無能為力，而且有些新的測(cè)頻接收機(jī)也有困難，這有待于新型的數(shù)字化接收機(jī)來解決。

允許的最小脈沖寬度τmin要盡量窄。被測(cè)信號(hào)的脈沖寬度上限通常對(duì)測(cè)頻性能影響不大,而脈沖寬度的下限往往限制測(cè)頻性能。脈沖寬度越窄，頻譜越寬，頻率模糊問題越嚴(yán)重，截獲概率和輸出信噪比越小。

二、雷達(dá)信號(hào)測(cè)頻技術(shù)

對(duì)于雷達(dá)信號(hào)頻率測(cè)量技術(shù)的基本分類如下圖所示。

對(duì)雷信號(hào)頻率的測(cè)量可以采用模擬接收機(jī)、數(shù)字接收機(jī)和模擬/數(shù)字混合接收機(jī)以及信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

第一類測(cè)頻技術(shù)是直接在頻域進(jìn)行，叫頻域取樣法，其中包括搜索頻率窗和毗鄰頻率窗。

搜索頻率窗為搜索法測(cè)頻，是通過接收機(jī)的頻帶掃描，連續(xù)對(duì)頻域進(jìn)行取樣的，是一種順序測(cè)頻。其主要優(yōu)點(diǎn)是：原理簡單，技術(shù)成熟，設(shè)備緊湊。其嚴(yán)重缺點(diǎn)是頻率截獲率和頻率分辨力的矛盾難以解決。

毗鄰頻率窗為非搜索法測(cè)頻，較好地解決了截獲概率和頻率分辨力的矛盾，但為了獲得足夠高的頻率分辨力，須增加信道路數(shù)?，F(xiàn)代集成技術(shù)的發(fā)展使信道化接收機(jī)得到了迅速推廣并具有較好的前景。

第二類測(cè)頻技術(shù)不是直接在頻域進(jìn)行的，是將信號(hào)頻率單調(diào)變換到相位、時(shí)間、空間等其它物理域（其中包括相關(guān)/卷積器和傅立葉變換），在通過對(duì)變換域信號(hào)的測(cè)量得到原信號(hào)頻率。這些方法的共同特點(diǎn)是：既能獲得寬瞬時(shí)帶寬，實(shí)現(xiàn)高截獲概率，又能獲得高頻率分辨力,較好地解決了截獲概率和頻率分辨力之間的矛盾。由于對(duì)信號(hào)的載波頻率的測(cè)量是在包絡(luò)檢波器之前進(jìn)行的,這就對(duì)器件的工作頻率和運(yùn)算速度提出了苛刻要求。這類接收機(jī)主要包括用Chirp變換處理機(jī)構(gòu)成的壓縮接收機(jī)，用聲光互作用原理和空間傅立葉變換處理機(jī)構(gòu)成的聲光接收機(jī)，它們不僅解決了截獲概率和頻率分辨力之間的矛盾，而且對(duì)同時(shí)到達(dá)信號(hào)的分離能力很強(qiáng)。

在時(shí)域利用相關(guān)器或卷積器也可以構(gòu)成測(cè)頻接收機(jī)。其中利用微波相關(guān)器構(gòu)成的瞬時(shí)測(cè)頻接收機(jī)，成功地解決了瞬時(shí)測(cè)頻范圍和測(cè)頻精度之間的矛盾，使得傳統(tǒng)的測(cè)頻接收機(jī)大為遜色。由于能夠單脈沖測(cè)頻，故稱為瞬時(shí)測(cè)頻接收機(jī)。

隨著超高速大規(guī)模集成電路的發(fā)展，數(shù)字式接收機(jī)已經(jīng)成為可能。它通過對(duì)射頻信號(hào)的直接或間接采樣，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的存貯和再現(xiàn),能夠充分利用數(shù)字信號(hào)處理的優(yōu)點(diǎn)，盡可能多地提取信號(hào)的信息。比如，利用FFT算法組成的數(shù)字式快速傅立葉變換處理機(jī)構(gòu)成高性能測(cè)頻接收機(jī)，不僅能解決截獲概率和頻率分辨力之間的矛盾，對(duì)同時(shí)到達(dá)信號(hào)的濾波性能也很強(qiáng)，而且測(cè)頻精度很高，使用靈活。

三、雷達(dá)信號(hào)頻譜分析技術(shù)

對(duì)雷達(dá)信號(hào)的頻譜分析主要采用數(shù)字接收機(jī)和信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)，所以對(duì)雷達(dá)信號(hào)頻譜分析技術(shù)能力比較受采樣率和數(shù)字信號(hào)處理速率的影響。

下圖為雷達(dá)信號(hào)頻譜分析數(shù)字接收機(jī)的基本組成，接收天線收到的雷達(dá)信號(hào)經(jīng)過低噪聲放大器和帶通濾波器后送到混頻器，與頻率為fL的調(diào)諧本振信號(hào)混頻，輸出固定中頻頻率的基帶中頻信號(hào)，分別送到包絡(luò)檢波/對(duì)數(shù)視放電路和ADC采樣電路，最后送給數(shù)字信號(hào)機(jī)進(jìn)行調(diào)制分析。

編輯：黃飛

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