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雷达信号分选方法研究

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本文主要研究了传统雷达信号分选方法与基于ICA算法的雷达信号分选方法,论文主要包括了常用算法的研究和基于ICA算法的雷达信号分选的效果仿真,各章安排如下:
第1章介绍了课题背景,电子对抗的发展和现今国内外对雷达信号分选的研究现状。
第2章介绍了传统雷达信号分选方法,研究了多参数联合分选方法。
第3章介绍了独立分量分析的理论并且对独立分量分析算法进行了研究。
第4章介绍了如何利用ICA算法进行信号分选检测,并且以仿真证明算法的正确性。
 结论部分介绍了雷达信号分选的发展前景,展望了将ICA算法与硬件结合进行信号分选,以及我自己的体会和收获。
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。
 

Tags:雷达

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