电子对抗原理_3_雷达系统结构_信号处理

复杂电磁环境下的电子防御引言21世纪的战争是以电子信息为核心的高新技术综合战，电子信息贯穿战争的全过程,打破了常规战争的战略技术及作战方式，有效发挥人和武器装备的整体效能，对决定战争胜负起到举足轻重的关键作用，于是围绕信息的获取权与控制权而展开的对抗、争夺，已成为现代战争的核心。

电磁波作为信息获取的重要媒介和最佳载体，必将成为影响战争的主要因素之一。

信息化条件下，战场电磁环境的复杂性已超过了以往任何一个时代，电子对抗更为激烈和广泛，同时也给电子防御带来了更大的挑战，因此，深入探索研究复杂电磁环境下如何增强部队的电子防御能力，对打赢未来信息化条件下局部战争具有十分重要的意义。

以下是我对复杂电磁环境下的电子防御的一点浅显认识，本文主要介绍了三个部分的内容，首先大致介绍了复杂电磁环境的概念、形成以及对信息化战争的影响，之后引入了电子防御的概念、重要性和信息化条件下电子防御的特点，第三部分着重阐述了在复杂电磁环境的背景下如何进行有效的电子防御。

一、复杂电磁环境（一）概念复杂电磁环境，是在有限的时空里，一定的频段上，多种电磁信号密集、交叠，妨碍信息系统和电子设备正常工作，对武器装备运用和作战行动产生显著影响的战场电磁环境。

（二）复杂电磁环境的形成1、电磁应用活动是电磁环境形成的基础电磁应用活动是以电磁波辐射、传播、接收为基础的各类使用电磁波的军用、民用活动，以及科学实验与研究行为。

在电磁应用领域，将电磁波按频率或波长的顺序排列起来就构成了电磁频谱。

无线电波和光波，包括X射线等都是电磁波，只是频率或波长有很大不同。

70年代以来，光波通信和激光制导、测距等广泛应用于战场，拓展了战场电磁环境的范畴，尤其是大功率激光的运用，使战场电磁环境向更深层次发展。

2、电子对抗活动促使战场电磁环境向复杂演变通信对抗、雷达对抗、光电对抗是电子对抗最基本也是应用最为广泛的三个专业。

通信对抗是采用干扰信号或干扰噪音减弱敌方的通信能力，或施放假信号欺骗迷惑敌人的通信联络。

防空雷达电子对抗仿真系统分析设计防空雷达电子对抗仿真系统是国防科技领域中非常重要的一项技术。

该系统可以对实际雷达进行仿真，进而分析其功能特性和电子攻击特性，为实际作战提供科学依据和技术支持。

本文将从系统分析和设计两个方面，探讨防空雷达电子对抗仿真系统的实现方法。

一、系统分析防空雷达电子对抗仿真系统主要是由仿真系统和协同控制系统两部分组成。

其中仿真系统主要实现防空雷达的仿真模拟，模拟雷达信号的发送和接收，模拟环境和干扰条件。

协同控制系统则负责管理和控制仿真系统的运行和数据处理。

仿真系统核心模块包括：模拟信号发生器模块、接收机模块、数字信号处理模块、图像处理模块、故障仿真模块等。

其中模拟信号发生器模块负责产生雷达发射的信号；接收机模块则接收雷达的回波信号，进行处理并输出相应的数据；数字信号处理模块则负责对接收到的信号进行采样、滤波、变换、识别等处理，提取其中的有用信息；图像处理模块则用于对采集到的图像数据进行处理、分析和识别；故障仿真模块则可以模拟故障情况，检测仿真系统的鲁棒性。

协同控制系统则负责对仿真系统的运行、数据处理和数据分析进行管理和控制。

其中，控制单元根据预设的仿真场景和任务要求，向仿真系统下发控制指令，使仿真系统按照预设的仿真步骤和流程运行，并在仿真结束后输出相关的数据和分析报告。

数据处理单元则用于对仿真系统采集到的数据进行处理、过滤和分析，提取其中的有用信息；数据存储单元则负责对处理后的数据进行储存和归档。

二、系统设计防空雷达电子对抗仿真系统实现过程中，需要考虑到系统的准确性、鲁棒性、安全性和易用性等方面。

因此，在系统设计中需要注意以下几个方面：1、硬件平台设计防空雷达电子对抗仿真系统需要采用先进的计算机硬件和传感器等设备进行实现。

在硬件平台设计上，需要考虑到系统运行的计算性能、速度和稳定性等方面。

可以采用多核CPU和GPU并行计算等技术来提升系统的运行速度和效率。

2、软件平台设计防空雷达电子对抗仿真系统需要依托于相应的软件平台进行开发和实现。

雷达的(radar)概念：无线电探测和测距。

雷达的原理：利用目标对电磁波的反射现象来发现目标并测定其位置的。

雷达的组成：天线：向确定的方向发射和接收特定频段的电磁波1.收发开关：发射状态将发射机输出功率接到天线，保护接收机输入端接受状态将天线接收信号接到接收机，防止发射机旁路信号2.发射机：在特定的时间、以特定的频率和相位产生大功率电磁波3.接收机：放大微弱的回波信号，解调目标信息4.激励器/同步器：产生和供给收发信号共同的时间、频率、天线指向基准5.显示器/操作员：显示目标信息和雷达的工作状态，配合人工操作。

单级震荡发射机的特点：优点：简单，低廉，高效；缺点：频率不稳，相位随机，不能复杂调制主震放大式发射机组成及特点：1.基准振荡器：保证频率、重频、脉宽，2.锁相振荡器：提供相位（稳定性、一致性很高） 3.放大链：固态+行波管放大链，固态+行波管+速调管(前向波管)放大链等优点：频率稳定、准确，相位稳定，能够复杂调制缺点：复杂，昂贵，效率较低脉冲调制器的组成：1.直流电源：提供充足、稳定的直流能量，满足工作要求；2.充电元件：将直流能量及时传递给储能元件3.储能元件：在开关截止时保存充电能量，在开关导通时释放保存的能量4.调制开关：刚性在输入脉冲的作用下，脉冲期间导通，间歇期间截止软性在输入触发的作用下，导通释放能量，放尽后自然截止5.耦合元件：将高压、大电流脉冲作用到射频负载上（原理图另附）噪声系数定义：接收机输入端信号噪声功率比与输出端信号噪声功率比的比值及：雷达终端显示器根据完成的任务可分为: 距离显示器、平面显示器、高度显示器、情况显示器和综合显示器、光栅扫描显示器等。

检测性能由发现概率和虚警概率描述：发现概率越大说明发现目标的可能性越大；虚警概率越小说明错误目标的可能性越大；在虚警概率不超过某个允许值的条件下，发现概率越大越好虚警：没有信号时，输出的电平超过门限被认为是信号的事件。

波导损耗：波导损耗与波导制造的材料、工艺、传输系统工作状态以及工作波长等因素有关, 通常情况下, 工作波长越短, 损耗越大。

第一章 电子对抗概述1.电子对抗的组成(基本内容）：电子对抗侦察，电子进攻和电子防御。

我军2.电子对抗的含义：电子对抗又叫电子战，是指利用电磁能量确定、利用、削弱或阻止敌方使用电磁频谱和保护己方电磁频谱的军事行动。

（简答）美军电子对抗组成（电子战）包括电子攻击EA 、电子防护EP 和电子战支援ES 。

电子对抗是信息战的主要手段 第二章 侦查接收机技术 1.前端截获的分类：时域截获：辐射源辐射、侦察前端接收 频域截获：辐射源信号频谱落入前端瞬时带宽 空域截获：波束覆盖辐射源（主瓣截获和旁瓣截获）足够的信号强度：辐射源信号到达侦察天线的信号幅度大于侦察前端可实现的最小检测幅度由于辐射源信号是未知的且非合作的，因此信号截获具有不确定性，是一个概率事件，即截获概率。

2.测频技术的分类：3.侦察接收机的特性：（1）测频范围：是指测频接收机能够侦察的最大频率范围。

描述了侦察接收机截获信号的频率覆盖范围。

（2）瞬时带宽：是指侦察接收机在任一瞬间可以测量的辐射频率范围。

描述了侦察接收机瞬时接收范围。

分析带宽：是指侦察接收机能够处理信号的带宽。

描述了侦察接收机信号处理范围。

搜索超外差接收机射频调谐晶体视频接收机多波段晶体视频接收机信道化接收机比相法瞬时测频接收机声光卷积测频收机压缩接收机声光接收机数字傅立叶变换接收机搜索频率窗毗邻频率窗相关/卷积器傅立叶变换频率取样变换法测频技术（3）测频精度：是指测频接收机所能达到的信号频率测量误差大小。

描述了测频接收机的测频误差。

频率分辨率：是指测频精度能区分开的最小频率差。

描述了测频系统的频率分辨能力。

（4）动态范围：是指接收机能处理的最大输入信号功率电平和最小输入信号功率电平之比。

描述了侦察接收机的工作范围。

（5）灵敏度：是指满足侦察接收机对接收信号能量正常检测的条件下，输入的最小辐射源信号功率。

描述了测频接收机检测弱信号的能力. 4.侦察方程：侦察接收天线收到的雷达信号功率为若侦察接收机的灵敏度为Prmin,则可求得侦察作用距离Rr 为雷达方程： L=16-18DB ；5.测频的指标和物理意义：24t t rr PG A P R π=24r r G A λπ=22(4)t t r r PG G P R λπ=1222min (4)t t r r r PG G R P λπ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦(1)、 测频时间定义：从信号到达至测频输出所需时间，是确定或随机的。

《电子对抗原理》课程教学大纲课程代码：110541122课程英文名称：Electronic warfare technology课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0适用专业：信息对抗技术专业大纲编写（修订）时间：2017年5月一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标电子对抗原理是高等工业学校电子类各专业开设的一门培养学生具有电子对抗侦察、干扰和防范能力的专业课，主要讲授电子对抗基本知识、基本理论和基本方法。

通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1．了解和掌握电子战、电子对抗的基本理论和方法；2．能够掌握电子对抗的战术、技术要求，能够正确地掌握和运用电子对抗中的主要技术措施和关键技术；3．了解电子对抗技术的未来发展。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握电子对抗的一般知识，电子对抗的基本内容、测向与定位技术性能、电子干扰等。

2.基本能力：掌握电子对抗的基本原理、设计的基本原则以及信号处理与电子侦察系统的特点和分析能力。

其中主要包括测频接收机技术、测向与定位、信号处理与电子侦察、电子干扰、电子防护等基本电子对抗的工作原理、设计分析能力。

3.基本技能:掌握设计计算、电子防护，编制技术文件技能等。

（三）实施说明1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。

2．教学手段：本课程属于专业选修课，在教学中可以采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。

（四）对先修课的要求本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。

本课程主要的先修课程有电路分析基础、模拟电路基础、数字电路基础、高频电路基础等。

雷达系统设计中的抗干扰原理及应用雷达系统是一种利用无线电波对目标进行探测和定位的技术。

然而，在现实应用中，雷达系统常常会受到各种干扰的影响，如电磁干扰、多径干扰和杂波干扰等。

为了保证雷达系统的可靠性和精确性，设计中需要考虑并采取相应的抗干扰措施。

本文将探讨雷达系统设计中的抗干扰原理及应用。

首先，我们需要了解干扰对雷达系统的影响。

干扰会引起雷达系统的误报和漏报，从而降低系统的准确性和可用性。

其中，电磁干扰是最常见的一种干扰形式，包括电磁波源、天气现象和电磁兼容性等。

多径干扰是由于雷达信号在传播过程中发生反射、散射和折射等导致的信号多次接收现象。

杂波干扰则是指雷达接收到的不是目标回波信号，而是其他噪声信号。

为了解决这些干扰问题，雷达系统设计中采取了一系列的抗干扰原理和技术。

首先，天线设计是关键。

天线不仅需要具有较高的增益和方向性，还需要在频率选择性和极化选择性方面具有良好的特性。

其次，采用适当的调制和编码技术可以提高系统的抗噪声性能，如调频调制、脉冲压缩和编码脉冲等。

此外，通过降低系统的噪声系数和增加动态范围，可以提高系统抗干扰能力。

这些技术可以使雷达系统对目标回波信号进行有效提取，并抑制干扰信号。

在雷达系统应用中，抗干扰技术有着广泛的应用。

首先，在军事领域，雷达系统的抗干扰能力是保障作战效果的关键。

对抗各种干扰手段，如电子对抗、干扰弹和虚假回波等，雷达系统需要具备强大的抗干扰功能，以确保对真实目标的准确探测和定位。

其次，在民用领域，雷达系统被广泛应用于航空、航海和气象等领域。

在航空领域，雷达系统的抗干扰能力可以保障航空器的安全和导航定位的精确性。

在航海领域，雷达系统可以进行船舶的导航和防碰撞，在精确性和可靠性方面起到重要作用。

在气象领域，雷达系统可以对天气系统进行监测和预测，为气象预报提供重要的数据支持。

此外，随着技术的不断进步，雷达系统的抗干扰能力也在不断提高。

新一代雷达系统采用了自适应信号处理和智能算法，可以对干扰信号进行自动识别和抑制。

雷达对抗原理课程设计一、设计目的雷达对抗常常是作战中的一环，在外交、军事、经济领域都极其重要。

在未来，计算机及雷达技术将会日益成熟，雷达对抗也将越来越受到重视。

因此，本课程设计将在学习基础雷达知识的基础上，融合对抗思想，以培养学生的解决复杂问题的能力。

二、设计思路本课程设计主要分为三个部分：1. 雷达基础知识本部分主要介绍雷达的工作原理、雷达参数的表示方法、雷达信号处理等方面的知识。

在此基础上，理解雷达系统的组成、雷达信号与目标特征相关性的原理及发展趋势。

2. 雷达对抗基础本部分主要介绍常见的雷达对抗手段、雷达系统的探测能力的弱化手段、雷达系统的误报率提高手段、雷达系统的欺骗手段等有关内容。

3. 雷达对抗实践本部分组织学生进行雷达对抗实践，掌握基本的故障诊断、干扰技术、隐身技术等对抗手段，通过实践操作，提高对抗意识和解决问题的能力。

三、设计过程1. 雷达基础知识知识点1：雷达的工作原理雷达发射脉冲信号，脉冲信号相遇于目标后所反射回来的信号被接收系统接受，并通过一定的处理手段，计算出目标的距离、方位、高度等参数。

知识点2：雷达的参数表示方法雷达的参数表示方法包括峰值功率、脉冲宽度、重复频率、射频脉冲压缩等方面的内容。

知识点3：雷达信号处理雷达信号处理是指将雷达接收器接受到的信号进行处理，通过雷达信号的处理，可以获得目标的信息，针对目标的类型和特征对信号进行分析和处理，提高雷达系统的探测能力。

2. 雷达对抗基础知识点4：常见的雷达对抗手段常见的雷达对抗手段包括隐身技术、干扰技术、攻击技术及其他手段。

知识点5：雷达系统的探测能力的弱化手段通过主动干扰、被动干扰等手段削弱雷达系统探测能力。

知识点6：雷达系统的误报率提高手段通过随机干扰、假目标、电子对抗等手段提高雷达系统误报率。

知识点7：雷达系统的欺骗手段通过波形、频率等埋伏雷达系统、干扰雷达系统的正常工作等手段进行欺骗。

3. 雷达对抗实践实验1：故障诊断学生通过实验对雷达装置的故障进行诊断，并且用到雷达系统的原理和测试技术。

电子对抗技术概述摘要：一．电子对抗简述二．电子对抗在现代战争中的地位和作用三．现代战争中的电子战技术装备关键词：电子对抗正文：在本学期的电子对抗课程的学习中，使我收获很多。

以前仅仅只知道电子对抗是一种雷达间的对抗，从教员的授课中，才猛然发现电子对抗是如此博大精深。

一.电子对抗简述（一）电子对抗的定义：电子对抗又叫电子战，是指敌对双方利用电子设备武器或器材所进行的电磁斗争，简单的说就是交战双方利用电子设备围绕争夺制电磁权而进行的斗争。

(二) 电子对抗的主要内容从通信对抗、雷达对抗、水声对抗发展到反辐射对抗、光电对抗、隐身对抗，以及卫星和强辐射对抗等等。

如今，电子战已经成为现代战争不可或缺的重要作战手段，所以我认为，到了须臾不可离的程度。

(三) 电子对抗的主要形式1、电子侦察与反侦察2、电子干扰与反干扰3、电子摧毁与反摧毁（四）电子对抗的形成与发展1、电子对抗的产生2、电子对抗的发展第一阶段：通信对抗（二战以前）第一阶段：通信对抗（二战以前）第二阶段：雷达对抗（二战至50年代） 50年代第二阶段：雷达对抗（二战至50年代）第三阶段：电子武器系统全面对抗（50年代至第三阶段：电子武器系统全面对抗（50年代至 70年代的越南战争年代的越南战争） 70年代的越南战争）第四阶段：信息中枢系统对抗（越战至今）第四阶段：信息中枢系统对抗（越战至今）早在1837年，美国科学家莫尔斯发明了有线电报。

19世纪末，科学家们在研究无线电通信时，发现随着发射机数量的增多，出现了相互干扰的现象，当时科学家们并没有意识到这种现象对未来战争的影响，但这却为电子战的产生奠定了科学基础。

1904年，日本与俄国围绕争夺中国重要港口旅顺发生大规模海战。

3月8日，日本海军派了一艘小型侦察船，潜入靠岸的有利位置上，通过无线电通信指挥日舰炮击，但刚一奏效，他们的电台就出现了很大的杂音，无法进行正常联络，只好撤退。

原来这是一名俄国报务员盲目地按下了火花式发报机的按键，对日本的无线电通信形成了电磁干扰，或许这位报务员只是有些朦胧的"干扰"意识，但他这一动作的意义已经远远超越了战斗本身，跨越了时空，从此，打开了战争史上电子战之门，开创了电子干扰的"元年"。