电子对抗原理_8_外辐射源雷达信号处理(PPT60页)

信道化接收机
由具有相同带宽的若干子信道按频率从低到高的顺序排列起来所组成,在频域覆盖很宽的范围,且中间没有漏缺 子信道带宽越窄,子信道的数量就越多,频率精度就越高,设备量也随之增加 这种多信道可以通过高频电路形成 还可以通过什么方式形成
信道化接收机 续
信道化接收机具有动态范围大、窄带性能好、测量精确、具有分选功能等优点,同时又克服了瞬时范围太小的弱点,在电子战系统中得到广泛应用,其主要不足是设备量太大。
4 接收机
作用是在杂波、噪声和各种干扰中放大所需回波信号,使输出信号与干扰功率之比达到最大,并把所需信号放大到能把目标信息显示给操作员,或放大到便于信号处理机检测的电平。 分为超外差式、直接变频接收机 又称零拍接收机 等类型。 超外差式雷达接收机具有灵敏度高、增益高、选择性好和实用性广等优点,在雷达系统中得到广泛应用。
数字化接收机
数字化接收机主要有2种： 全数字化 中频数字化 全数字化接收机没有中频,射频信号放大后直接进行A/D变换和数字下变频 DDC 。受A/D转换速率的约束,全数字化接收机工作频率一般在几GHz以下。 数字中频接收机结构仍是超外差型,先由模拟频率变换把RF信号变到较低的中频 IF ,然后在此中频上进行数字化,再用数字处理技术实现下变频。
Daventry试验示意图 波束方位30゜,俯仰10゜,波长49m
采用T/R开关雷达
T/R开关
快速转换开关,保护接收机免受发射机泄漏能量的损坏 发射时,大部分能量传输到天线,通过TR1和TR2的小部分泄漏能量被假负载吸收 接收时,微弱信号通过TR1和TR2传输到接收机
TR为宽带接收机保护放电管
大气吸收与频率的关系
大气天顶衰减与地面水汽密度的关系
斜路径大气衰减 f＝23.75GHz

金属干扰丝 金属气悬体 雷达诱饵
反雷达伪装器材
角反射器 金属网 吸收涂层
反雷达对抗侦察，就是己方雷达为防止敌 方雷达对抗侦察而采取的措施。
一是平时应尽量减少雷达开机数
量，适当控制新程式雷达的使用
反 雷 二是现用雷达应按照规定的常用频率工作， 达 同一程式的雷达应以相近的频率工作
对 三是备用雷达的使用，应严加控制
一、电子对抗技术概述
电子对抗是为削弱、破坏敌方电子 设备(系统)的使用效能，保护己方电子设 备(系统)正常发挥效能而采取的各种措施 和行动的统称。
电子对抗的目的就在于：削弱或破 坏敌方同时又保护己方的这种能力，为 掌握战场主动权，夺取战役、战斗的胜 利创造有利条件。
有的国家称“电子战”或“电子斗 争”。
八是构筑坚固的工事，采用升降天线
3.光电对抗
光电对抗，是作战双方以红外线、可 见光、激光等光波波段的光电子设备进行 的电磁斗争。
光电子装备具有观测精度高，方向性好，抗电 子干扰能力强，反应速度快，有识别一般伪装的能 力和可昼夜使用等优点。但也有其弱点，如易受大 气、雨雪、云雾和浮尘等因素的影响；传输距离易 受人为或自然障碍的限制。
无线电通 信反干扰
技术 措施
采用抗干扰能力强的通信方式 增大发射功率，缩短通信距离 采用强方向性天线，合理选择台站位置 采用抗强阻塞干扰、抗干扰纠错编码
多种通信手段并用
组织 措施
建立隐蔽、专向和复式无线电通信网 编制和使用反干扰联络文件 加强通信人员的反干扰训练
测定敌方干扰源位置，以火力摧毁之
2.雷达对抗
达
使用新体制雷达
干
合理部署雷达，提高雷达网的反干扰能力
扰 组织 综合运用多种侦察手段

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5、灵敏度和动态范围
灵敏度是测频接收机检测弱信号能力的象征，是保证 正确的发现和测量信号的前提。它与接收机体制和接收 机的噪声电平有关。
Smin NF kT fn D
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动态范围是指保证测频接收机精确测频条件下 信号功率的变化范围，它包括： • 噪声限制动态范围：
保证测频精度条件下的强信号与弱信号的功率 之比。 • 瞬时动态范围：
低工作比脉冲信号 高工作比的脉冲多普勒信号 重频滑变和参差信号 编码信号 宽脉冲线性调频信号
测频系统允许的最窄脉宽尽可能窄——重要指 标。
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4、同时到达信号的分离能力
同时到达信号按照两个脉冲前沿的时差分成两 类：
第1类同时到达信号：t<10ns 第2类同时到达信号：10ns <t<120ns 要求测频接收机能够对同时到达信号的频率分 别进行精确的测定，而且不丢失其中的弱信号。
保证测频精度条件下的强信号与寄生信号的 功率之比。
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• 无虚假信号动态范围
SFDR=Smax (Nb G) Smax Nbi
Nb Nd 10 lg(Br ) NF G
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2.1.3 现代测频技术分类
测频技术
频率取样 变换法
搜索频率窗 搜索超外差接收机 射频调谐晶体视频接收机
fm
p q
fl
1 q
fi
在寄生通道干扰中，有两种干扰信号我们要重点分析， 一是中频干扰，另一种是镜频干扰。
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• 1.3 互相调制（互调）干扰 • 互调干扰通常是回波信号在通过混频器或存在
非线性失真的模拟器件时，多个干扰信号之间 相互作用引起的。
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01
雷达对抗是指利用电子技术手段对敌方雷达系统进行干扰、欺骗和摧毁等行动，以达到削弱或摧毁敌方雷达探测能力的目的。
02
雷达对抗主要包括无源对抗和有源对抗等。
03
无源对抗主要采用干扰箔条、反射器和干扰机等手段，使敌方雷达无法正常工作或传递错误信息。
04
有源对抗主要通过发射虚假信号、干扰脉冲等手段，欺骗或摧毁敌方雷达系统。
包括通信干扰、通信侦察、通信防御等。
通信对抗技术
例如在海湾战争中，美军利用通信干扰技术，成功干扰了伊拉克的军事通信，为战争胜利奠定了基础。
通信对抗应用案例
光电对抗技术
包括激光干扰、红外干扰、光电侦察等。
光电对抗概述
光电对抗是指利用光波干扰、破坏敌方光电探测系统，以降低敌方目标探测能力的电子对抗技术。
详细描述
雷达对抗技术主要涉及雷达信号的侦察、干扰和防御等方面。通过侦察和干扰敌方的雷达信号，可以有效地削弱敌方的探测和跟踪能力，同时通过防御措施可以保护己方的雷达系统不被干扰和攻击。
总结词
光电对抗技术是电子对抗领域中的新兴方向，随着光电技术的不断发展，光电对抗技术在电子对抗中的作用越来越重要。
详细描述
电子欺骗原理概述：电子欺骗是一种利用电磁波欺骗敌方电子设备的技术手段。通过发射虚假信号或改变真实信号的特征参数，使敌方电子设备接收到错误的信息或产生错误的判断。
电子对抗技术发展趋势
高频段通信对抗技术是电子对抗领域的重要发展方向，随着通信技术的发展，高频段通信信号的传输速率和带宽不断增加，使得高频段通信对抗技术在电子对抗中的作用越来越重要。
战场侦察
对敌方通信系统进行干扰，破坏其正常通信，造成信息传递障碍。
通信力。
导航干扰

雷达对抗的重要性
取得军事优势的重要手段和保证
典型战例1：二次世界大战的诺曼地登陆，盟军 完全掌握了德军德40多不雷达的参数何配置， 通过干扰何轰炸，使德军雷达完全瘫痪。盟军 参战的2127艘舰船，只损失了6艘。 海湾战争：多国部队凭借高技术优势，在战争 的整个过程中使用了各种电子对抗手段，使伊 军的雷达无法工作、通信中断、指挥失灵。双 方人员损失为百人比数十万人。
电子战（EW）的含义
电子战是敌我双方利用电磁能和定向能破 坏敌方武器装备对电磁频谱、电磁信息 的利用或对敌方武器装备和人员进行攻 击、杀伤，同时保障己方武器装备效能 的正常发挥和人员的安全而采取的军事 行动。
电子战（EW）的含义
传统的电子战： 电子对抗（ECM）,包括电子侦察、干扰、
隐身、摧毁。 电子反对抗（ECCM）,包括电子反侦察、
先看几个著名的电子战经典战例：
——1982年6月9日，叙以贝卡谷地之战，以军一方面用 RC-707电子战飞机施放强烈电子干扰，同时用E-2"鹰眼" 空中预警机掩护导航，用"标准"和"狼"式反辐射导弹将叙 军苦心经营10年的19个导弹基地全部摧毁。
——1986年4月美军空袭利比亚。"软杀伤"与"硬摧 毁"手段紧密结合，双管齐下，仅仅12分钟就完成了代号 为"黄金峡谷"的军事行动，被称为"外科手术式"的攻击战， 使利比亚的防空体系毁于一旦。
处于抗干扰和反侦察地需要，许多雷达具有改变发射 信号的载波频率、脉冲重复频率、脉冲波形或者其它调 制参数，变化的时间可能在秒、毫秒甚至脉间。 信号威胁程度高、反应时间短
2）近年的分类方法
电子干扰

第四章 信号处理与电子侦 察系统
主要内容
§4.1 信号处理概述 §4.2 脉冲时域参数测量 §4.3 雷达信号分选 §4.4 雷达信号脉内特征分析 §4.5 雷达辐射源识别 §4.6 通信信号分析与识别 §4.7 电子对抗侦察系统
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大纲要求
掌握电子战信号处理的基本任务、参数 测量、信号分选、辐射源识别、脉冲描述字、 辐射源描述字等概念和基本原理。
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§4.3 信号分选技术
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§4.3 信号分选技术
4.3.3 信号主分选处理 主分选处理主要是针对PRI特征的详细分析和
处理，通过对脉冲列PRI特征的分析，识别辐射源 的PRI特性，利用搜索法提取属于不同辐射源的脉 冲列，达到分选的目的。
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§4.3 雷达信号分选
（2）雷达信号PRI特性 在雷达信号诸多参数中，PRI是其中工作样式最多、
参差PRI ：
PRI 5
PRI 4
PRI 3 P R PRI 2 I
PRI 1
pri i
骨架周期：
5
PRI i i
M
1
M
i
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§4.3 雷达信号分选
成组PRI ：
pri i
PRI 3 P PRI 2 R I
PRI 1
1 i
M
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§4.4 雷达信号脉内特征分析
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§4.4 雷达信号脉内特征分析
雷达识别参数库中第k类雷达的参数为
Rk {PW0k , RF0k , PRI0k， PWok , RFok , PRIok }
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§4.5 雷达辐射源识别
定义Fi的参数与Rk相应参数之间的加权距离如

ci t iT / 2,0 i n t0,2
{ci(0,1,2,3)}i
,T,n
相位编码的作用： 提高信噪比 通过脉冲压缩提高信号功率 和威力范围，处理简单 扩展频带，改善距离分辨能力，但作用有限 存在速度失配损失，大码长对高速目标损失严重
1.1.2 电子战信号
1.1.2.3 雷达信号
特点：以高功率射频脉冲为主，频段3MHz100GHz，有脉内/脉间/天线扫 描调制特性。影响雷达PRI、的若干因素
2、电磁谱的控制权 即能够在需要的时间和空间，剥夺敌方对电磁谱的利用权，保障己方对电磁谱的 利用权。 一般将剥夺敌方对电磁谱利用权的行为称为电子对抗（ECM），包括电子干扰 和电子攻击；将保障己方对电磁谱利用权的行为称为电子反对抗（ECCM）或抗 干扰和抗摧毁。
1.1.1 电子战
1.1.1.2 特点
1.1.2.1 电子战信号的来源
1、敌方电子信息系统辐射的电磁信号，是本课程研究处理的主要对象； 2、己方电子信息系统辐射的电磁信号，是本课程需要保护的对象； 3、敌方电子信息系统辐射的电磁诱饵信号，与信号1或信号2具有密切的关
系，是本课程需要识别处理的对象，也是对抗技术发展的瓶颈； 4、它方电子信息系统辐射的电磁信号，其中一部份是本课程研究处理的对
线输出信号的功率
解：
P
108
103 101 0.12
4 3105 2
0.5
3.5104 mW
34.5 dB m
1.1.2 电子战信号
1.1.2.3 雷达信号
例3. 某PD雷达最大无模糊可测目标速度1500m/s，工作波长3cm，试求其需要采用的最小脉 冲重复频率（重复周期）
解：
fd max

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天线
天线扫 描控制 装置
收发开关 或环行器
发射机 频综 接收机 监控终端
信号处理机
数据处理 显示终端
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2 频率综合器
为雷达系统提供各种定时信号和相参频率信号 为发射机提供具有一定载频和波形的射频激励 信号，为接收机提供本振和正交相位检波信号 是雷达系统实现接收与发射相参的关键
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频率源分类
分频器/M
VCO fVCO 上变频器 fO
M2 fe
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频综主要指标
频综主要指标有： 标称频率、频率精度、频率范围、输出信号带宽、 频率间隔、频率捷变时间、频率稳定度、相位噪 声、杂散、输出功率和波形种类等
标称频率：频综输出信号的中心频率的标称值 频率精度：频综输出频率在室温（25°C ）下相31Leabharlann 圆抛物面天线三维立体方向图
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切面方向图
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50
天线参数
方向图、主瓣宽度与副瓣电平
方向性系数 功率增益
D Pmax P0
G D
有效口径与口径效率 a Ae / A
极化 ：
水平、垂直、（右、左）圆极化、椭圆极 化
输入阻抗；一般雷达、通信设备所用天线 的输入阻抗为 50
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天线参数（续）
频率寄存器 M
相位累加器
相位寄存 器
正弦查询 表
D/A
DDS结构
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DDS加锁相环
f0MfDDS
fe
晶 体
fDDS
DDS
鉴相器
振
荡
器 控制电路
环路滤波器 环路分频器/M
fO
VCO
22
DDS加锁相环和倍频器
f0M 2feM fDDS

电子对抗原理 7 外辐射源雷 达简介
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿

电子战的方法(内容)、手段与目的
电子战
电 子 侦 察
电 子 攻 击
电 子 防 护
信 号 情 报
电子战的方法(内容)、手段与目的 电子战
电子侦察
信 号 情 报 威 胁 告 警 频武引 、器导 定（干 位测扰 ）向和 、攻 测击
电子攻击
电 子 干 扰 反 辐 射 攻 击
隐 身 武 器
电子防护
防号电 护保磁 措密加 施等固 其、 它信
电子侦察与反侦察技术
电子侦察技术是运用电子手段截获、 探测、分析、识别威胁辐射源信号特征及 有关参数，获得准确、可靠、完整的电子 情报的技术。 电子反侦察技术是通过伪装、隐蔽、 隐身、保密等方法不使电子设备的信息被 对方截获的技术，以削弱、阻断敌方的侦 察的技术。
电 子 侦 察
电子干扰与反干扰技术
对抗、光电对抗、水声对 抗四大类。
1. 无线电通信对抗
是敌对双方利用普通的无线电通信设 备及专门的通信对抗设备，在无线电通信 领域内进行的电磁斗争。 目的在于截获敌方无线电通信情报， 阻碍或削弱敌方无线电通信，保障己方无 线电通信设备有效地工作。
无线电通信侦察，是运用专门的无线电 侦察设备，对敌方各种无线电通信信号进行
美军对电子战的新定义为：
电子战是利用电磁能和定向 能以控制电磁频谱或用电磁频谱 攻击敌人的任何军事行动。
电子对抗在现代战争中的作用
1.为制定作战计划和战略决策提供重要军事情报； 2.瘫痪敌C4ISR系统，使敌丧失作战指挥能力； 3.压制敌电子设备，掩护己方空中突防和支援地面攻 击；
4.为重要目标和高价值军事目标提供电子防护；
搜索、截获、测量、识别、记录、分析 和综合，以获取有关情报的一种电子侦察。