基于時(shí)頻原子方法的雷達(dá)輻射源信號(hào)識(shí)別.pdf

1、雷達(dá)輻射源信號(hào)識(shí)別是電子情報(bào)偵察(ELINT)系統(tǒng)、電子支援(ESM)系統(tǒng)和雷達(dá)告警(RAR)系統(tǒng)的重要組成部分,為預(yù)警、威脅探測(cè)、威脅避免和實(shí)施反擊部署提供寶貴信息,是決定電子戰(zhàn)成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著復(fù)雜體制雷達(dá)的不斷投入使用并逐漸占居主導(dǎo)地位,雷達(dá)信號(hào)的密度、工作頻率和復(fù)雜程度大幅提高,雷達(dá)信號(hào)的密度已高達(dá)每秒百萬(wàn)個(gè)脈沖以上,頻率覆蓋范圍超過(guò)GHz單位,同時(shí)信號(hào)的脈內(nèi)和脈間調(diào)制規(guī)律更為復(fù)雜,且調(diào)制參數(shù)存在捷變。此外,電子對(duì)抗技術(shù)(EC

2、M)和電子反對(duì)抗技術(shù)(ECCM)的增強(qiáng),使得電磁環(huán)境日益復(fù)雜,為雷達(dá)輻射源信號(hào)識(shí)別帶來(lái)嚴(yán)重挑戰(zhàn)。
　　 雷達(dá)輻射源信號(hào)識(shí)別包括有意調(diào)制識(shí)別和無(wú)意調(diào)制識(shí)別。有意調(diào)制識(shí)別的目的是識(shí)別出輻射源信號(hào)的幅度、相位和頻率等的調(diào)制規(guī)律,無(wú)意調(diào)制識(shí)別的目的是通過(guò)對(duì)接收的輻射源信號(hào)進(jìn)行特征測(cè)量,確定產(chǎn)生信號(hào)的雷達(dá)個(gè)體。近年來(lái),雷達(dá)輻射源信號(hào)有意調(diào)制識(shí)別和無(wú)意調(diào)制識(shí)別均受到電子對(duì)抗領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注,并提出了多種識(shí)別方法,其中以脈內(nèi)特征識(shí)別最為普遍

3、。本文采用時(shí)頻原子方法,對(duì)復(fù)雜體制雷達(dá)輻射源信號(hào)的脈內(nèi)特征進(jìn)行探索和研究,實(shí)現(xiàn)雷達(dá)輻射源信號(hào)有意調(diào)制和無(wú)意調(diào)制的識(shí)別。本文的主要工作及研究成果如下:
　　 1、對(duì)國(guó)內(nèi)外雷達(dá)輻射源信號(hào)有意調(diào)制識(shí)別、無(wú)意調(diào)制識(shí)別和時(shí)頻原子方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行概述和分析,并指出需要解決的問(wèn)題。同時(shí)給出本文基于時(shí)頻原子方法的輻射源信號(hào)識(shí)別模型。
　　 2、提出基于Gabor和Chirplet原子的輻射源信號(hào)有意調(diào)制識(shí)別特征提取方法。針對(duì)雷達(dá)輻射源

4、信號(hào)的特點(diǎn),構(gòu)建Gabor和Chirplet時(shí)頻原子庫(kù),并提出基于改進(jìn)差分進(jìn)化算法的時(shí)頻原子快速算法,以解決傳統(tǒng)時(shí)頻原子方法存在的計(jì)算復(fù)雜度高的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上,對(duì)5種典型雷達(dá)輻射源信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻原子分解,詳細(xì)分析了分解后時(shí)頻原子的特點(diǎn),進(jìn)而提出3種有意調(diào)制識(shí)別的時(shí)頻原子特征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,提取的時(shí)頻原子特征在不同調(diào)制參數(shù)和較低信噪比條件下具有較高的正確識(shí)別率。
　　 3、通過(guò)分析雷達(dá)輻射源信號(hào)無(wú)意調(diào)制的來(lái)源和特點(diǎn),建立基于雷達(dá)發(fā)

5、射機(jī)頻率源的相位噪聲模型以模擬輻射源信號(hào)的無(wú)意調(diào)制。鑒于現(xiàn)代雷達(dá)發(fā)射機(jī)普遍采用具有較好頻譜純度和較高雜散抑制度的鎖相環(huán)頻率合成器作為發(fā)射機(jī)的頻率源,詳細(xì)分析了發(fā)射機(jī)中鎖相環(huán)頻率源中各器件的相位噪聲,并基于線性疊加原理,建立了發(fā)射機(jī)中總的相位噪聲模型。最后通過(guò)分析相位噪聲對(duì)輻射源信號(hào)的影響,給出含有相位噪聲的無(wú)意調(diào)制輻射源信號(hào)仿真方法,解決課題研究過(guò)程中真實(shí)雷達(dá)輻射源信號(hào)難以獲取的問(wèn)題。
　　 4、提出基于Sinusoid原子的輻