[發明專利]雷達信號波形不確定度測試系統

有效

• 申請號: 202110183698.5
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN112965037B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 曾小東;高鵬程;田曉;王立;喬文昇
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01R29/04;G01R29/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 陳慶

本發明公開的一種雷達信號波形不確定度測試系統，測試時間短，自動化程度高。本發明通過下述技術方案實現：在測量過程中，雷達端機發射的雷達激勵信號經功分器分為3路，第1路雷達激勵信號經雷達目標模擬器產生雷達回波信號，并輸入至雷達端機接收端；第2路雷達激勵信號經射頻電纜送入寬帶采集存儲分析設備，寬帶采集存儲分析設備實時測量雷達信號，生成時間、頻率、調制測量數據傳遞至數據分析計算機；第3路雷達激勵信號通過雷達天線輻射出去，電子偵察設備測量到達信號的功率，生成雷達信號的功率測量數據，傳遞至數據分析計算機。數據分析計算機內波形不確定度計算軟件統計各個維度的測量值變化數量，計算雷達信號波形不確定度。

技術領域

本發明涉及一種關于雷達信號波形不確定度的測試系統，用于評估雷達系統的低截獲性能。

背景技術

隨著雷達技術的發展，雷達信號形式日趨復雜，對雷達信號的波形測試一直是雷達測試的關鍵技術和難點。雷達信號的脈內特性是雷達信號細微特征的重要體現，主要表現為脈內的各種調制，依據不同調制方式特點又體現在脈內信號的幅度、頻率和相位上。雷達信號的波形不確定度和不規則度的細節信息，集中體現了不同調制方式的差異。波形不確定度是指雷達信號在時間域、頻率域、調制域、功率域等多維輻射參數的集合，是評價雷達信號低截獲性能的主要技術指標之一，雷達信號的波形不確定度越高，其被偵察設備截獲的概率越低，低截獲性能就越好。在雷達波形設計階段，主要在時間域、頻率域、調制域和功率域實現。在時間域，雷達信號的波形不確定度主要體現在脈沖層次，雷達信號的脈沖形狀多種多樣，包括矩形脈沖、半正弦脈沖、余弦平方脈沖、高斯脈沖等等，不同的脈沖形狀對應的頻譜不同；雷達信號的脈沖寬度會根據距離分辨率要求和動目標指示系統的改善因子要求進行相應的設計；雷達信號的脈沖重復周期會根據使用要求選擇不同的變化類型，常見的變化類型有固定、搖擺、參差和脈沖組等等。在頻率域，雷達信號的波形不確定度主要體現為頻率捷變，頻率捷變雷達可以隨機切換編碼方式，這就使得偵察方難以根據已收到的雷達脈沖頻率值來預測下一個雷達脈沖頻率，因而也難以引導干擾機實施頻率瞄準式干擾，也就是說，頻率捷變雷達有較強的抗截獲、抗干擾特性。在調制域，雷達信號一般采用脈沖壓縮技術實現大的時間帶寬積，進而實現信號的低截獲特征。因為信道化截獲接收機的梳狀濾波器組中的單個濾波器帶寬不可能做得很寬，所以對抗信道化截獲接收機的有效手段是采用寬帶波形，常見的低截獲信號類型有線性調頻信號、相位編碼信號和相移鍵控/頻移鍵控混合編碼信號等。在功率域，雷達信號采用功率控制的方法，減小雷達天線的輻射能量，實現信號的低截獲特征。

對雷達信號的波形不確定度測試研究非常必要。由于專業的特殊性，雷達信號波形不確定度的測試方法在國外鮮有報道。國內也僅有少數單位進行了研究。西北工業大學以脈沖分選評估雷達的波形不確定度，將常規雷達信號的波形不確定度設為基準，通過比較復雜波形雷達信號和常規雷達信號在對抗脈沖分選時的分選時間、分選識別程度以及分選準確率三個指標，得到各種雷達信號的波形不確定度。在實際應用中，更普遍的做法是對信號的時間域、頻率域、調制域和功率域四個維度的變化情況分別作測試驗證，四個維度的變化集合即為雷達信號的波形不確定度。這種定義及測試方法被業內普遍認可，然而不同維度的測試需要配置不同的測試儀器且在不同的場景下完成。在時間域，采用示波器對信號的脈沖寬度和脈沖重復周期進行測量，在時域中提取的特征易受載頻變化的影響，雖然采用的時域算法，處理速度較快，有較高的檢測概率和參數測量精度，但易受噪聲影響，因而在較低信噪比情況下誤差較大。在頻率域，需采用頻譜儀對信號頻率進行測量。在調制域，采用調制分析儀對信號的調制帶寬等參數進行測量。在功率域，采用功率計對信號的功率變化進行測量分析。最后對四個維度的測試結果進行數據處理，進一步計算得到待測雷達信號的波形不確定度。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種硬件結構簡單，測試時間短，自動化程度高，檢測概率高，并且場景真實的雷達信號波形不確定度測試系統。