常规雷达信号分选方法
2.1  雷达信号分选的系统组成
雷达信号分选系统的一般由预处理机、主处理机、已知辐射源数据库以及控
制器等几个基本部分组成[7][8]，如图 2-1 所示。

 
图2-1雷达信号处理基本系统组成

1、预处理机
雷达脉冲预处理机的主要任务是接收接收机的脉冲流信号（PDW 形式），根据已知雷达辐射源的主要特征参数及脉内特征参数等先验知识，对随机交迭的雷达脉冲信号流中进行脉冲参数匹配分析，从中分离出已知雷达脉冲列或者扣除友邻和已方雷达脉冲，达到稀释脉冲流密度的目的。
2、主处理机
主处理机的主要任务是要完成雷达信号的主要分选、雷达识别、威胁等级判别。雷达信号的主分选实质就是去交迭，去交错的处理。
3、雷达数据库
雷达数据库主要用于存放已知雷达数据以及新发现的雷达数据，同时向预处理器提供雷达数据，以方便进行已知辐射源的分离扣除以及部分雷达的实时跟踪。
4、控制器
控制器主要用于协调各部分的工作，同时控制器也作为人机的接口，通过控制器，可以控制雷达信号分选各个部分的工作过程。
2.2  雷达分选信号源的产生
雷达分选系统处理的信号是雷达接收机送来密集交迭的视频脉冲流，信号分选指的是从这种随机交迭的脉冲流中分离出各个雷达脉冲列并选出有用信号的过程。因此信号分选的实质也就是去交迭、去交错的过程。
雷达侦察机接收的信号的就是辐射源脉冲列。辐射源脉冲列是截获接收机脉冲流构成的基本元素，辐射源脉冲列及脉冲参数变化形式的复杂性决定了辐射源环境下信号分析与去交错的复杂性。根据辐射源脉冲列可能出现的变化形式，辐射源脉冲列的产生将考虑以下参数：
1、时域参数
时域参数包括脉冲的到达时间、脉冲的宽度、脉冲的重复周期以及其变化规律等。
2、空域参数
雷达截获接收机所能获取的目标辐射源参数中，脉冲到达角（DOA）信息是一个与辐射源位置密切相关的信息在某些参数形式变化特别复杂的辐射源去交错处理中，如 PRI 受控、制导指令脉冲群以及频率等参数无规律跳变等情况，DOA可能是唯一的去交错参数。
3、频域参数
频域参数包括脉冲的载频频率、频谱、频率变化规律以及变化范围等。
4、脉冲幅度
脉冲辐度参数的平稳性较差，一般不作为辐射源的特征参数用于脉冲列去交错。但是，PA 是脉冲功率（或强度）的指示器，而且脉冲功率对于SNR指数、接收机测量参数的精度等都是非常重要的指标。因此，PA在信号分析与去交错处理中可以作为脉冲参数置信度指标。
5、脉冲流密度
雷达信号脉冲流密度是描述雷达侦察机信号的主要参数之一，信号密度的大小将影响信号分选的复杂程度以及雷达侦察机的响应时间。
如上所述，以上5大参数是构成产生雷达信号源的环境的重要元素，自雷达问世以来，国内外根据这些参数的性质发展出了多种雷达信号分选方法。
2.3  雷达信号预处理
雷达信号分选的流程如图2-2，分为三部分来完成，首先是预处理，包括了脉冲匹配与扣除，TOA、PW、RF的联合预分选，进行预处理的目的是为了稀释脉冲流，为主分选做准备；第二步是主分选，包括PRI分选和跳频雷达（HOP）分选，将相同参数的雷达分选出来；第三步是后续处理，包括虚假脉冲分析，参差雷达识别，统计雷达参数信息和更新雷达数据库。
 

图2-2雷达信号分选流程
由图2-2可以看出，整个预处理过程作为主分选的铺垫，有着非常重要的作用，在利用各个参数模拟形成雷达信号辐射源后，将已知辐射源从脉冲流中扣除和分离，以减轻后续处理的负担，并且通过 PW(脉冲宽度)、RF(射频)、PRI(脉冲重复间隔)的匹配来达到快速分离已知辐射脉冲的过程。然后通过对脉冲流的DOA分选和PW分选、RF分选，为主分选做准备。
2.4  常规雷达信号分选方法
最初的雷达信号分选是从单参数分选技术发展起来的，后来才研究多参数分选技术，就目前来说利用参数进行雷达分选的最好方法是多参数联合分选方法。下面将介绍一些常规的雷达信号分选方法，根据所采用的分选参数和分选方法，通常有下列一些分选技术：
1、重频（PRI）分选
脉冲重频分选是用单个参数进行辐射源识别时最具有特征的参数。重频是早采用的信号分选参数[8]。重频分选既可以用逻辑电路来实现，称为硬件分选，也可以用计算机来实现，称为软件分选。硬件分选具有线路简单，实时性强的优点，但只能对常规雷达信号分选，而且信号密度不能太高。计算机分选可以分选重频变化的信号，并更适于较高密度的信号环境。
2、重频（PRI）加脉宽（PW）综合分选
PW-PRI 分选属于时域多参数分选，它比单靠重频一个参数的分选功能强得多。在密集信号条件下，只靠重频一个参数进行分选，其分选时间很长，特别是在多个 PRI 抖动、跳变或周期调制情况下，甚至无法实现信号分选。加上脉宽参数的分选，就可以大大缩短重频分选的时间，而且有利于对宽脉冲、窄脉冲等特殊雷达信号的分选和对重复周期变化信号的分选。
3、时域、频域多参数分选
为了对频率捷变和频率分集雷达进行分选和识别，要求侦察系统必须对每个脉冲的射频、到达时间、脉宽、脉幅等做相关处理，然后进行载频、脉宽、重复周期的多参数的信号分选。
4、空域、频域、时域多参数分选
当密集的信号流中包含多个频域和时域上变化的脉冲序列时，若只有频域、时域信号参数进行分选就很难完成分选任务，这就需要加上准确的到达方向这一参数进行综合分选。准确的到达方向是最有力的分选参数，由于目标的空间位置是不会发生突变的，因而信号的到达方向也是不会发生突变的。用精确的到达方向作为密集、复杂信号流的预分选，是解决各类频域捷变和时域捷变或多重频参差、PRI 滑变信号分选而不产生虚警和错误的可靠途径。此外雷达的极化方向也可作为分选的一个参数[5]。
综上所述，信号分选可具有几种模式：
（1）PRI（或 PRF）时域单参数分选；
（2）PRI 加 PW 时域多参数分选；
（3）PRI、PW 加 f（载频）多参数综合分选；
（4）PRI、PW 加θ（到达角）多参数综合分选；
（5）PRI、PW 加 f、θ多参数综合分选。
在各种分选模式中，PRI 分选是各种分选方法中都需具有的分选程序。因此，其它各种参数的分选都可以看作是预分选，PRI 是最终的主分选，是各种信号分选模式的基础。
从上面的介绍可以看出，不管是单参数分选技术，还是多参数分选技术，都存在着各自的优缺点，尤其是在现在越来越复杂的电磁环境中，已经显得不是很适用。
要对时域参数变化和频域参数变化的信号进行计算机分选，都需要在单个脉冲的基础上，也就是在单个脉冲的数字描述字（包括到达时间、脉宽、脉幅、载频到达方向脉内调制参数的）基础上进行分选。因此在软件分选之前，需要首先对信号预先处理，对每个脉冲进行到达时间、脉宽、脉幅、载频、到达方向等参数的相关处理，形成单个脉冲的描述字。显然，在上面的几个单个脉冲基础上的多参数综合分选模式中，所用的分选参数越多，其分选的功能就越强，这也就使得每个脉冲描述字的位数增多。因而对计算机的字长、存贮容量就有高的要求，这样在常规雷达信号分选方法与硬件结合时需要克服的困难就越大。
由于常规雷达信号的分选方法有着不小的缺点，所以我们迫切地需要一种高效，准确和兼容性较高的雷达信号分选方法，在这里引入一种新的多维数字信号处理方法－独立分量分析方法（Independent Component Analysis，简称ICA）应用于雷达信号分选中。