射频隐身性能测试评估技术研究
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射频信号传输性能试验与数据分析射频(Radio Frequency)是指电磁辐射范围内的无线电波,广泛应用于通信、雷达、无线电和卫星等领域。
在无线通信中,射频信号的传输性能试验与数据分析对于确保通信质量和系统可靠性至关重要。
本文将重点探讨射频信号传输性能试验的方法和数据分析的关键步骤。
一、射频信号传输性能试验方法1.1 信号发射与接收首先,进行射频信号传输性能试验需要准备信号发射器和接收器。
信号发射器产生射频信号,并通过天线将信号发射出去。
信号接收器通过天线接收并解调信号。
1.2 传输路径设置在试验中,传输路径的设置是关键。
要考虑传输中可能遇到的障碍物、干扰源和噪声等因素,并选择合适的传输路径,以保证信号传输的稳定性和可靠性。
常见的传输路径设置包括:直线传输、非直线传输、多径传输等。
1.3 测量射频信号强度测量射频信号的强度是评估信号传输性能的重要指标之一。
可以使用功率计或功率分析仪来测量信号的功率,以确定信号传输过程中的损耗情况。
1.4 信号质量评估除了信号强度,信号质量评估也是射频信号传输性能试验不可或缺的一部分。
常用的评估指标包括信噪比(SNR)、误码率(BER)等。
可以通过数据分析软件对接收到的信号进行处理和分析,以获取这些指标的数值。
二、射频信号传输性能数据分析2.1 数据采集与处理在射频信号传输性能试验中,数据采集是必不可少的一步。
可以使用示波器、频谱分析仪、数据记录仪等设备来获取信号特征。
采集到的数据需要进行预处理,例如去除噪声、滤波处理等,以保证数据的准确性和可靠性。
2.2 度量射频信号强度通过数据分析软件,可以度量射频信号的强度,并根据不同的需求选择合适的度量指标。
常见的度量方法包括功率谱密度分析、功率谱系数分析等。
2.3 分析信噪比和误码率信噪比和误码率是评估信号质量的关键指标之一。
数据分析软件可以帮助计算信噪比和误码率的数值,并可视化显示,以便用户直观了解信号质量。
2.4 纠错编码和解码为提高射频信号传输的可靠性和抗干扰能力,常采用纠错编码和解码技术。
硬件测试中的射频与无线通信性能评估射频与无线通信性能评估在硬件测试中的重要性射频与无线通信技术在现代科技发展中扮演着重要的角色。
从智能手机到物联网设备,无线通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
而在硬件开发过程中,射频与无线通信性能评估扮演着至关重要的角色。
本文将探讨在硬件测试中射频与无线通信性能评估的重要性,并介绍相应的测试方法和工具。
一、射频测试概述射频(Radio Frequency)测试是指对无线通信硬件设备的信号和性能进行评估和验证的过程。
射频测试主要包括以下几个方面:1. 发射功率测试:通过测试设备的发射功率,判断发射信号的强弱。
2. 接收灵敏度测试:测试设备在接收端能够识别和接收到多弱的信号。
3. 频谱分析测试:分析和监测频率范围内的信号强度和频谱占用情况。
4. 无线通信性能评估:测试设备在无线环境中的数据传输速率、稳定性、连通性等性能。
二、射频测试的重要性射频测试是确保无线通信设备正常工作和性能优越的关键步骤。
以下是射频测试的重要性:1. 保证设备的信号质量:通过射频测试,可以检测设备的发射功率和接收灵敏度,确保设备信号的质量稳定,减少通信中断的风险。
2. 确保设备的兼容性:射频测试可以验证设备与不同类型的无线通信网络兼容性,确保设备能够在不同网络环境下正常运行。
3. 提高设备的性能:通过无线通信性能评估,可以发现和解决设备在数据传输速率、稳定性和连通性等方面存在的问题,从而提升设备的性能。
4. 合规性测试:射频测试可以确保设备符合国际标准和法规要求,遵守相关无线通信频率和功率的限制。
三、射频测试方法和工具在射频与无线通信性能评估中,有多种测试方法和工具可供选择。
以下是常用的几种方法和工具:1. 频谱分析仪:用于对信号频率、频谱占用和信号强度等参数进行分析和监测。
常见的频谱分析仪包括基带频谱分析仪和实时频谱分析仪。
2. 信号发生器:用于产生各种不同频率和功率的射频信号,以供设备接收和处理。
发展中的飞行器射频隐身技术中航工业成都飞机设计研究所桑建华中航工业发展研究中心陈益邻乌克兰研制的“铠甲”雷达系统。
F-117的诞生,让高空中隐身与反隐身的较量开始显性化。
何谓射频隐身技术射频隐身技术的内涵隐身是目标相对探测系统而言的,目标未被探测系统发现或者识别,认为目标实现了隐身;目标已被探测系统发现或识别,认为目标未能隐身。
雷达隐身、红外隐身是指目标与雷达及红外探测系统间的对抗概念。
射频隐身是指目标与无源探测系统间的对抗概念。
无源探测系统可以根据武器平台上电子设备(系统)辐射的电磁波确定武器的位置(角度和距离)信息。
射频隐身技术是武器平台上的电子设备针对无源探测系统的隐身技术,属于武器平台有源或主动信号特征控制范畴。
飞行器红外隐身技术、潜艇的减振降噪技术也属于有源或主动特征信号控制范畴。
射频隐身的技术特点雷达隐身及红外隐身要求尽可能地减小目标的雷达及红外特征,即目标的RCS及红外辐射强度越低越好。
但射频隐身则有很大的不同,不能无限制地减小目标的射频特征。
因为电子设备要依靠辐射的电磁波工作,电子设备辐射的电磁波能量小到一定值后,电子设备的功能和性能会下降或消失而失去作用。
因而射频隐身的一大特点或限制条件是保持电子设备的功能及性能,满足使用需求。
发展射频隐身技术的重要性迅速发展的无源探测系统对飞行器构成了严重威胁近年来,随着传感器的元器件水平和计算机软硬件水平的不断提高,无源探测系统(无源态势感知、电子情报系统ELINT、信号情报系统SIGINT、电子支援措施ESM、反辐射导弹ARM等)对各种机载、舰载、车载、弹载辐射源的探测能力已大大提高。
无源探测系统具有作用距离远、不发射电磁波、隐蔽性好的特点,对配有各种主动电磁辐射源的军事装备构成了严重威胁(见表)。
F-22机载无源态势感知系统,工作波段0.5~20GHz,对飞行器无源探测距离大于460千米,信号测角精度小于15度,能够探测的雷达信号类型包括:连续波、脉冲、脉冲多普勒、脉冲压缩、脉冲重复频率捷变、载频捷变等,能够识别的辐射源模式大于10000个;美国ES5000机载信号情报系统(SIGINT),工作波段0.02~18GHz,对飞行器的最大作用距离350千米(10千米高度),测角精度小于3度,瞬时带宽400MHz,能够探测的雷达信号类型包括:脉冲、连续波、脉冲重复间隔捷变(2~10000微秒),能够识别的辐射源模式大于10000个;捷克的ERA公司研制的“伯拉普”电子情报侦察/电子支援系统(ELINT/ESM),采用先进的宽带干涉测向技术,工作波段0.1~1GHz,1~18GHz,或18~40GHz,瞬时带宽200MHz,对飞行器的作用距离约450千米,能同时跟踪200个目标,能够探测的信号包括:脉冲,连续波,塔康导航,敌我识别;“铠甲”雷达系统由乌克兰国营托帕兹公司研制,于1987年投入批量生产,系统灵敏度为-145dBw,可以发现、跟踪并确定来自空中、地面和水面目标。
射频性能分析报告简介射频性能分析报告旨在评估和分析射频设备的性能,包括信号质量、信号覆盖范围、传输速率等方面的指标。
该报告旨在为射频设备的设计、部署和优化提供有价值的参考和指导。
背景随着射频技术的不断发展和应用的广泛应用,对射频设备的性能要求也越来越高。
射频设备的性能直接影响着通信质量和用户体验。
因此,对射频设备进行性能分析和评估,可以帮助提供有针对性的优化方案,提高设备的性能和服务质量。
方法实验设备本次射频性能分析所使用的设备如下:•射频信号发生器•射频功率计•频谱分析仪•射频天线•信号接收设备实验流程本次射频性能分析的实验流程如下:1.设置实验环境和测试场景。
2.通过射频信号发生器设置发射信号的频率、功率、调制方式等参数。
3.使用射频功率计测量发送信号的功率水平。
4.利用频谱分析仪分析信号的频谱特性,包括频谱带宽、频谱分布等。
5.利用射频天线进行信号发射和接收。
6.使用信号接收设备接收并测量接收信号的强度、质量等性能指标。
数据分析通过上述实验流程,我们获得了大量的测试数据。
根据这些数据,我们进行了如下的数据分析:1.信号质量分析:通过测量接收信号的强度、信噪比、误码率等指标,评估信号的质量。
分析不同信号参数对信号质量的影响。
2.信号覆盖范围分析:通过测量信号的传播距离和覆盖区域,评估信号的覆盖范围。
分析不同频率和功率对信号覆盖范围的影响。
3.传输速率分析:通过测量信号的传输速率,评估传输速率的性能。
分析不同调制方式和传输距离对传输速率的影响。
结果与讨论根据数据分析得出的结果和讨论如下:1.信号质量与信号参数的关系:信号的强度、信噪比和误码率与信号的频率、功率、调制方式等参数密切相关。
这些参数的合理选取可以显著改善信号质量。
2.信号覆盖范围与频率功率的关系:高频率和高功率的信号具有更大的传播距离和覆盖范围。
适当调整信号的频率和功率可以优化信号的覆盖范围。
3.传输速率与调制方式距离的关系:不同的调制方式和传输距离对传输速率有显著影响。
射频指标的测试方法射频(Radio Frequency,RF)指标的测试方法是评估无线通信设备性能的重要手段之一,包括信号强度、信噪比、频谱带宽、频率误差、相位噪声等指标。
下面将详细介绍射频指标的测试方法。
1.信号强度测试:信号强度是衡量射频通信质量的重要指标之一、测试方法包括测量信号接收功率和发射功率。
接收功率测试可以使用光谱分析仪或功率计等仪器,将设备的天线连接到测试设备,并测量接收到的射频信号的功率。
发射功率测试可以使用功率计、天线分析仪或频谱分析仪等仪器,通过测量设备发射的射频信号功率来评估发射功率。
2.信噪比测试:信噪比是衡量射频通信系统性能的指标之一、测试方法包括测量信号功率和背景噪声功率。
信号功率可以通过功率计或频谱分析仪来测量,背景噪声功率可以通过无信号输入时的频谱或功率测量获得。
然后,计算信噪比等于信号功率减去背景噪声功率。
3.频谱带宽测试:频谱带宽是指射频信号频谱的宽度,用于评估通信信道的有效传输能力。
测试方法包括使用频谱分析仪测量射频信号的频谱,然后通过分析频谱曲线的宽度来确定频谱带宽。
4.频率误差测试:频率误差是指设备实际输出频率与理论频率之间的差值。
测试方法包括使用频谱分析仪或频率计等仪器,将设备的输出信号连接到测试设备,并测量输出信号的频率。
然后,与设备的理论频率进行比较,计算频率误差。
5.相位噪声测试:相位噪声是指射频信号相位的随机变化。
测试方法包括使用相位噪声测试仪或频谱分析仪等仪器,将设备的输出信号连接到测试设备,并测量输出信号的相位噪声。
常用的相位噪声度量单位为分贝/赫兹(dBc/Hz)。
除了上述常见的射频指标测试方法外,还有其他射频指标的测试方法,例如功率谱密度测试、穿透损耗测试、带内波动测试等。
测试方法的选择取决于需要评估的具体指标和设备特性。
在进行射频指标测试时,需要使用适当的测试设备和测试仪器,如频谱分析仪、功率计、天线分析仪等。
同时,测试环境的选择也很重要,应尽量减少外部干扰和背景噪声,以确保测试结果的准确性和可靠性。
GAHP的机载雷达射频隐身性能评估
王经商;吴华;程嗣怡;汪峰
【期刊名称】《空军工程大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2016(017)002
【摘要】无源探测系统、电子干扰等威胁使得射频隐身性能成为制约机载雷达效能发挥的关键,对于机载雷达射频隐身性能评估也变得愈发重要.针对施里海尔截获因子评估机载雷达射频隐身性能的不足,从雷达辐射信号层面的隐身性能和辐射策略的隐身性能2个方面,详细分析了影响雷达射频隐身性能的8个因素,构造出评估机载雷达射频隐身性能的指标体系.针对部分指标存在不确定性和模糊性的问题,采用灰色层次分析法对指标体系进行综合量化评估,并对3种类型机载雷达的射频隐身性能进行评估,实验结果表明该方法能够有效的评估机载雷达射频隐身性能.【总页数】5页(P37-41)
【作者】王经商;吴华;程嗣怡;汪峰
【作者单位】空军工程大学航空航天工程学院,西安,710038;空军工程大学航空航天工程学院,西安,710038;空军工程大学航空航天工程学院,西安,710038;空装驻上海军代局,上海,200231
【正文语种】中文
【中图分类】TN97
【相关文献】
1.机载雷达低截获波形射频隐身性能评估 [J], 王经商;吴华;王文哲;沈文迪;史忠亚
2.基于半实物仿真的机载雷达辐射策略射频隐身性能评估 [J], 王经商;吴华;史忠亚;王文哲
3.雷达信号波形域射频隐身性能评估方法 [J], 何召阳;王谦喆;宋博文;彭卫东;王锦江
4.机载火控雷达的射频隐身与电磁机动 [J], 裴云;杨青山
5.杂波背景下机载雷达信号参数的射频隐身优化 [J], 于伟强;汪飞;孙萍;周建江;陈军
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隐身飞机RCS测量与成像方法研究综述隐身飞机RCS测量与成像方法研究综述隐身飞机是为了避免被雷达探测而采取了特殊设计的飞机。
雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)是评估一个目标对雷达波的反射能力的指标,因此,减小隐身飞机的RCS成为研究重点之一。
为了测量和成像隐身飞机的RCS,不同的方法得到了广泛应用与研究。
本文将对隐身飞机RCS测量与成像方法进行综述。
首先,传统的RCS测量方法是通过在实验室内或者开放区域中设置一个发射雷达和一个接收系统,对目标进行扫描并获取散射的电磁波信号。
这种方法可以获得目标在不同角度上的散射特性,但是受到环境条件和测试设备的限制,无法准确地模拟实际的作战环境。
因此,研究者们开始探索更高级的RCS测量技术。
一种比较常见的方法是使用飞机自身自带的传感器进行RCS测量。
例如,通过在飞机表面布置一系列接收天线阵列,获得飞机发射的雷达信号,并通过信号处理得到目标的散射特性。
这种方法可以在实际飞行中进行测量,获得更真实的RCS数据,但是需要对飞机进行修改和安装专门的测量设备,因此实施起来较为困难。
另一种方法是利用遥感技术对飞机进行RCS成像。
这种方法通过接收由飞机发射的多个角度的雷达波,并经过后处理,将得到的数据转化成图像。
这种方法可以获得目标的空间分布特性,不受测试环境限制,并且对目标具有较好的分辨能力。
这种方法目前已经得到广泛应用并且取得了一定的成果。
除了传统的RCS测量方法外,还有一些新兴的研究方向值得关注。
例如,利用伪装材料(Metamaterial)对飞机进行涂层处理,使其具有抗雷达探测能力。
此外,研究人员还在探索利用计算机模拟和机器学习等技术对隐身飞机进行RCS预测和优化的方法,以提高隐身飞机的性能。
总的来说,隐身飞机RCS测量与成像方法是一个复杂而关键的研究领域。
传统的RCS测量方法可以获得目标的散射特性,但受到实验环境和设备的限制;飞机自身传感器测量方法可以在实际飞行中测量RCS,但需要对飞机进行改装,较为困难;遥感技术可以获得目标的空间特性,但对航空器分辨率要求较高。
⼿机射频性能测试⽅法介绍⼿机射频性能空中测试⽅法介绍[摘要] 本⽂⾸先简单介绍了⼿机天线的特性和指标,然后对CTIA协会制定的OTA(空中测试)⽅法进⾏了介绍。
⼿机的⼀些关键指标(如辐射总功率TRP、全向接收灵敏度TIS、⼈体感应)的测试⽅法以及相关测试环境,在⽂中作了详细的描述。
本⽂所介绍的OTA测试⽅法,对于改进⼿机研发阶段的测试⽅法具有很好的参考价值,⽽且在某些国家(美国),OTA测试已经成为GSM⼿机的必测项⽬,我们的研发测试需增加相关的测试内容。
⼀、前⾔良好的射频性能对于⼿机在数字蜂窝⽹、PCS⽹络中的表现⾄关重要。
由于⼿机的体积⽇趋⼩巧,天线性能通常不得不做出牺牲。
在很⼩的空间范围以内,要实现天线在各频段的良好性能是⼀件困难的⼯作。
这也对测试提出了⼀个更⾼的要求:全⾯、精确的测试,可以客观评估⼿机在实际⽹络中的表现,并不断改进设计;⽽不正确的测试数据,会有误导研发的可能。
现阶段公司的研发测试⼿段以平板耦合器与塔型天线测试为主。
在这样的近场测试环境中,⼿机与测量天线之间的距离⼩于3倍波长,和实际⽹络环境差异较⼤;且操作中常常需要根据实际情况调整⼿机的摆放位置,测试数据的可再现性、重复性较差,研发、测试、质检易出现分歧。
实际上,在项⽬的不同阶段,测试的重点也应区分:1. 研发测试研发测试时间相对⽐较充裕,需要利⽤各种测试⼿段,提供更多、更全⾯的数据,对⼿机的射频性能做出准确、客观的评估,这对⼿机性能的不断改进⾮常重要,也是项⽬转产的重要依据;2. ⽣产测试⽣产测试的⽬的是关注产品性能的⼀致性。
射频测试⽅⾯,其任务是把性能低于正常⽔平的不良品检测出来,防⽌不良品流⼊市场;另外⽣产测试必须操作性强,简单迅速,不降低产能。
此时可以使⽤屏蔽盒内的平板耦合器进⾏测试:由射频性能已知的样机作为⾦机(Golden Sample),经试验后确定⼿机摆放位置和通过准则,不同型号的⼿机摆放位置和通过准则不⼀定相同。
射频集成电路测试技术研究-S参数-P1db-OIP3射频集成电路测试技术研究摘要:射频集成电路(RFIC)是无线通信、雷达等电子系统中非常关键的器件,由于其高频特点,准确评估RFIC的性能具有相当的难度。
本文以射频低噪声放大器(LNA)为例,运用微波理论,分析了RFIC典型参数,如S参数、带宽、P1dB、OIP3以及噪声系数等的测试原理和测试方法,并对影响RFIC性能测试的主要因素进行了分析。
最后,给出了一种LNA电路的测试结果。
关键词:射频集成电路;低噪声放大器;微带线;阻抗匹配;集成电路测试引言射频集成电路(RF IC)已广泛应用于无线通信、雷达等电子系统中的发射机和接收机中。
由于RF IC工作频率高,对RF IC的性能进行准确的评估,具有相当的难度。
它要求工程师不但要具备专业的高频电子线路知识,更重要的是,还必须具有丰富的高频调试经验。
目前,国外已有成熟的RF IC测试仪器和测试设备,但是,在国内基本上还是一片空白。
因此,对RF IC的测试理论和测试方法,以及测试中的影响因素进行研究,具有重要的实践意义。
本文以一种LNA电路为例,研究了RF IC典型参数的测试原理和测试方法,并分析了影响RF IC测试的主要因素。
表征RF IC的典型参数表征RF IC的典型参数有:增益G(S21)、增益带宽、回波损耗S11和S22、反向隔离S12、1dB压缩点P1dB,输出三阶互调节点OIP3和噪声系数NF等。
其中,S参数(S11、S12、S21、S22)表征该RF IC 的增益和匹配情况;P1dB和OIP3表征RF IC 的线性度;NF表征RF IC 的抗干扰能力。
在实际测试中,不同类别的RF IC可能还有一些其他表征参数,但其测试基本相同,本文不再赘述。
PCB布线理论根据微波理论,在频率进入RF频段以后,传输线用微带线比较容易实现。
为了使器件具有最大的功率输出,要求输入、输出必须共轭匹配。
即输入必须是50欧姆微带线与信号源匹配,输出是50欧姆与输出负载匹配,这样能达到最佳的传输效果。
光电隐身是指消除、减小、改变或模拟目标和背景之间在紫外、可见光、红外波段的反射特性差别,以降低目标在紫外、可见光和红外波段的可探测性所实施的隐身技术。
光电隐身主要包括紫外隐身(0.30~0.40μm)、可见光隐身(0.40~0.76μm)、近红外隐身(0.76~1.2μm)、中远红外隐身(3~5μm、8~14μm)、激光隐身(1.06、1.54、10.6μm)等。
光电隐身通常要经过目标的光电隐身设计、光电隐身材料的制备和光电隐身效果评估试验3个步骤。
评估试验主要是对光电隐身设计的合理性和光电隐身材料的性能以及整体隐身效果进行评估。
表征光电隐身性能的主要内容有两个:一是材料性能,即选择什么参数在实验室测试材料的隐身性能,希望所选参数能够用来在实验室进行隐身材料的比较和筛选;二是隐身效果,即选择什么参数和方法对目标的隐身效果进行评价,希望所选参数能够和宏观的探测概率和探测距离等联系起来。
评价光学隐身材料的性能需要根据具体的波段来考虑。
一般情况下,除了要求目标与背景的光谱反射率曲线尽可能一致以外,还要求光学隐身材料具有适合的亮度和光泽度[1]。
1、光电隐身效果的评估方法根据以上对光电隐身性能的表征论述分析,对光电隐身效果的评估应从隐身材料性能参数考察和隐身效果评估两方面来设计评估方法。
1.1红外隐身效果的评估大部分红外隐身并不是采用发射率尽量低的材料涂覆被保护目标表面,减弱目标红外辐射强度以达到对目标的隐身,而是研究制备各种红外发射率的材料,然后对目标进行红外迷彩设计,使目标的红外辐射特性分布与背景一致而实现红外隐身[2]。
1.1.1 材料隐身性能评估红外材料隐身性能的评估主要是对材料的发射率进行测定。
在实验室内,使用红外辐射计测量在不同温度时,不同隐身材料的辐射出射度,将其测量数据与相同温度的黑体相比较,测定材料的发射率。
对不同发射率材料的性能建立特性数据库,作为目标隐身设计的理论基础。
1.1.2 隐身效果评估红外隐身效果的评价主要是对运用隐身材料按照特定目标的红外辐射特性进行隐身设计的效果进行鉴定。
射频隐身性能测试评估技术研究
摘 要:文章从无源探测的角度介绍了机载射频信号
的快速扫描、判断分析,特征信息测量的探测方法;给出了
利用信号特征信息与模板库信号进行匹配识别方法;提出了
用联合截获概率来评估射频隐身性能评估方法。
关键词:无源探测;射频隐身;匹配识别
1 引言
飞行器射频隐身技术是指机载雷达、通信导航识别
(CNI)、数据链等机载电子设备抵御射频无源探测、跟踪、
识别的隐身技术,以减少射频无源探测系统对飞机的作用距
离及跟踪制导精度,从而提高飞机的突防能力、生存能力和
作战效能。无源探测设备通过截获载体平台自身携带的辐射
信号进行检测、处理、识别,估计出目标信号的到达方向,
进行目标探测和跟踪,确定平台的位置信息。
美国在1979-1980年就完成了第一个射频隐身的飞行试
验测试,仅滞后美国第一架隐身飞行器F-117的验证机“海
弗蓝”首飞一年多时间[1]。美国目前已经全面掌握了射频隐
身技术,为新一代战斗机F-22和F-35研制了射频隐身性能
良好的机载雷达、通信导航识别等电子设备,各类机载电子
设备辐射能量的自适应控制技术、射频隐身波形设计技术等
射频隐身技术[1]。国内目前在通信侦察和雷达侦察系统等方
面的研究均已取得了很大的进展,但对于综合一体化射频隐
身研究处于演示验证阶段。为了更好地研究、更有效地运用
射频隐身技术和装备,就必须对其效能进行合理的、有效的
评估。
如何进行军机射频隐身性能测试评估,目前尚无一个统
一、全面的衡量标准,因此需要进行深入研究。文章从无源
探测的角度分析给出了机载射频信号快速扫描、判断分析,
特征信息测量的方法,从军机射频隐身性能飞行试验的角度
给出了用联合截获概率来评估射频隐身性能的方法。
2 测试原理及方法
射频隐身技术的目的是降低平台被无源探测设备侦测
的概率,即截获接收机是射频信号威胁的主要来源。截获接
收机的基本功能有两个方面:探测截获和分类识别。因此,
这两个基本功能也就成为射频隐身测试技术的基本出发点。
2.1 测试原理
射频信号监测的原理是通过对空间信号进行搜索、检
测、截获、测量和识别,获取信号的特征参数和类别,将特
征参数与模板库信号进行匹配识别,对有用信号分类后保留
分析,必要时进行监听、监视,并对其实施监管,对无用的
信号的剔除信号的搜索是寻找信号的过程,在搜索的同时对
信号实施检测,检测就是发现信号。判断有无信号的依据通
常是信号电平,当接收设备在某种状态下输出大于“门限”
电平时,就判定为信号存在,反之就是无信号存在。
截获是指对检测到的信号截取,雷达信号截获定义为:
“连续检测到几个信号脉冲,并据此测出信号的基本参数”;
通信信号的截获定义为:“检测到信号并已截取或抽样到了
足够的信号长度,能够从中提取出该信号的基本参数”。
测量是指对截获的信号各参数的测试和估计。包括各领
域的参数测量,如频率域的参数有中心频率、带宽、变换速
率等;时间域的参数有脉冲宽度、脉冲重复周期等;调制域
的参数有调幅和调频的调制指数、数字信号的码元速率等
[2]。
信号识别是信号监测的一个重要功能。通常信号的识别
是通过提取信号固有的个体特征信息后,与模板库中信号特
征进行匹配,达到对有用信号识别的目的。
2.2 测试系统构建
射频隐身检测系统主要由雷达信号侦收系统、通信信号
侦收系统、塔康信号侦收系统及实时信号分析仪、主控分系
统、旋转平台、辅助设备等组成。
2.3 测试系统关键技术
测试系统对空间环境电磁信号进行扫频搜索,检测并截
获,获得扫描各处的场强后;另一重要的任务就是信号分析,
即从一个多种信号构成的复杂信号环境中,分选和分离每个
信号,测量和分析各个信号的基本参数,将信号特征信息与
模板库信号进行匹配识别,对无用信号的剔除,有用信号分
类后进一步分析识别。
2.3.1 雷达信号特征识别
雷达信号识别的方法是利用雷达信号处理机和实时信
号分析仪对信号形式与模板库比对分析脉内特征,当各参数
与数据库中某一雷达的数据相符时,即被识别为该雷达,匹
配模板法的关键技术包括模板库的创建、匹配算法的实现、
匹配输出性能参数提取,系统流程如图3所示。
雷达信号接收机对接收到的实时雷达信号测出每一个
脉冲到达的方位角度和幅度或脉冲功率,然后对信号采集,
采集到的信号由雷达信号预处理器进行处理,分析每个脉冲
的到达时间(TOA)、脉冲宽度(Pw)、载频(RF)等参数
及信号脉内特征,所有参数组合后形成脉冲描述字(PDW)。
信号预处理对实时输入的脉冲描述字(PDW)与模板库中已
知雷达信号进行快速的比较,模板库中雷达的参数是预先装
载的,将认定为无用信号的立即剔除,有用信号分类后装入
缓存器。信号主处理对信号预处理所得到的存在缓存器中的
雷达脉冲描述字(PDW)数据,按照雷达信号数据库中的已
知信息,进一步对与雷达特性不匹配的数据进行去除,对在
雷达数据库预设范围内的雷达信号进行雷达辐射信号检测、
状态识别、参数评估等,并将处理结果进行显示和记录。
2.3.2 通信信号特征识别
通信信号的侦察是使用通信侦察设备和无线电测向设
备搜索、截获无线电通信的工作频段,经过分析识别以获取
通信体制、调制方式、测定通信信号的来波方向并对电台定
位,对电台信号特征参数分析,实时测量信号的主要技术参
数。对模拟调幅(AM)信号,主要参数有载波频率、信号
电平、带宽、调幅度和调制方式等;对于模拟调频(FM)信
号,除了载波频率、信号电平、带宽外,其调制参数包括最
大频偏、调频指数等;对于数字通信信号,除了载波频率、
信号电平、带宽等通用参数外,还有码元速率、符号速率等
基本参数。必要时,在侦查过程中,根据需要,对截获的电
台进行测向和定位。
3 射频隐身性能的评估方法
飞机采用综合射频管理后,其设计特殊的多功能相控阵
天线的优势可以最大限度使雷达设备的优良性能为通信所
共用,使其能够胜任雷达、电子战和高速数据链等各种功能
的战术任务使命[2]。相控阵天线系统方向图不再是单个雷达
的天线方向图,而在空间通过相控阵系统合成一个综合的天
线方向图,而且系统扫描方式也具有捷变性[2]。
飞机上射频辐射源工作时,由于天线波束宽度的存在,
会导致天线主瓣覆盖一定的区域。同时,天线副瓣覆盖了天
线周围大部分的空间,主副瓣中包含的辐射能量如果超过最
小门限值的截获接收机都有截获定位该飞机的可能。因此,
飞机的射频隐身性能可以用天线波束覆盖区中截获接收机
的联合截获概率来评估。4 结束语
射频隐身性能测试、评估属于一个新的课题,国内研究
还处于起步阶段。经过查阅大量资料,美国新一代战斗机
F-22和F-35研制了射频隐身性能良好的机载雷达、通讯导
航识别(CNI)等电子设备,掌握了射频隐身性能的测试方
法、参量指标选取方法及射频隐身性能的评估标准。文章借
鉴了美军F-22和F-35射频隐身评估方法,初步确立了机载
射频信号快速的扫描、判断分析、特征信息测量方法,给出
了用联合截获概率来评估射频隐身性能的方法,该方法可为
后续射频隐身试飞测试提供技术支撑。
参考文献
[1]桑建华,陈益邻.发展中的飞行器射频隐身技术[J].航
空制造技术,2011,23(6):48-50.
[2]陈国海.先进战机多功能相控阵系统综合射频隐身技
术[J]. 现代雷达, 2007, 29(12):1-4.
[3] 杨红兵,周建江等.飞机射频隐身表征参量及其影响
因素分析[J]. 航空学报,2010,31(10):2040-2045.
作者简介:赵东涛(1981-),男,陕西扶风人,工程师,
主要从事隐身技术与目标电磁散射、辐射特性试飞研究工
作。
王海风(1980-),男,河南太康人,工程师,主要从事
隐身技术与目标电磁散射、辐射特性试飞研究工作。
王浩(1982-),男,陕西富平人,工程师,主要从事隐
身技术与目标红外散射特性试飞研究工作。