雷达信号脉内参数估计研究与仿真

殷昌义?陈天乐

摘 要 雷达信号脉内参数估计是对电子对抗目标识别的重要组成部分，本文介绍了一种对雷达信号频率精确测量，脉内调制识别方法并进行仿真研究，该方法利用循环逼近的方式逐渐测量出雷达精确频率，与此同时将雷达信号处理到基带，从而得到雷达信号脉内调制方式。

关键词 调制识别;脉内调制;相位編码

Research and Simulation of radar signal intra pulse parameter estimation

Yin Changyi， Chen Tianle

1.Nanjing Kerida Electronic Eqiupment Co.，Ltd.，Nanjing 200111;

2.Shanghai Bureau of the Navy Fourth Military Representative Offic in Nanjing，Nanjing 200111

Abstract in pulse parameter estimation of radar signal is an important part of target recognition in ECM. This paper introduces a method of accurate measurement of radar signal frequency， in pulse modulation recognition and simulation research. In this method， the radar precise frequency is gradually measured by means of cyclic approximation， and at the same time， the radar signal is processed to baseband to obtain in pulse modulation of radar signal Mode of production.

Key words Modulation identification; In pulse modulation phase coding

前言

随着电子技术的发展，雷达信号参数越来越灵活，雷达信号分选所利用的规律受到了破坏。传统利用的五大参数进行信号分选、识别雷达信号的方法变得越来越困难[1]。因此利用雷达参数脉内特征测量、识别变得越来越重要。

雷达信号脉内参数主要体现在信号幅度、频率、相位。在数字系统中对频率测量往往受测量系统的信号采样频率，以及资源对FFT点数的限制使得频率测量只能精确到MHz量级;对相位调制识别往往困于没有很好的方法进行识别[2]。

后文中将介绍一种对雷达脉内频率精确测量和雷达脉冲调相识别的方法。

1雷达信号数学模型

以典型的PD体制雷达为例，雷达发射信号波形如下所示：

式中：表示第n个脉冲;

：表示信号幅度;

：表示脉冲重复周期;

：表示脉冲宽度;

：表示为调制频率，，为调制带宽;

：为调制相位。

2频率精确测量与仿真[3-4]

电子对抗过程中，侦察告警系统一般不知道接收到敌雷达的频率参数，通常先将所有的信号下变频到中频，然后进行数字采样进行参数测量，本文利用循环逼近的方式对脉冲采样点进行频率测量，假定处理数据为非多信号脉冲重叠点，即一次测量过程只有一种信号。频率测量流程图如图1所示。

步骤1，设定FFT点数，本文N_FFT=256，取N_FFT个采样数据n=1：256，判定其为单频率样本点，对其作四次方变换得到;

步骤2，计算的频谱，即傅立叶变换FFT得到其频谱;

步骤3，计算得到样本点频率值，得到信号序列频率估计值的粗略估计;

步骤4，以*k（本文k取0.5）对进行数字频移得到载频左侧的估计值（本文取），且满足，同时使大约小于理论值;

步骤5，若（为误差精度），则进行频谱搬移，，同时调整的长度后转到（1）继续迭代;否则退出，得到最终的载频估计为每次迭代的值之和。

图1 频率测量流程图

为验证循环逼近算法测量的频率精度，仿真过程中采用线性调频调制脉冲。如图2所示，假定脉冲中频频率70MHz～72MHz，采样频率为560MHz。

取每个脉冲上升沿256个采用点进行循环逼近仿真，仿真结果如图 3（a）所示。仿真测量与传统直接FFT计算比较以及理论频率值比较结果如图 3（b）所示。

由仿真结果可以看出，在循环次数小于等于10次时，测量频率趋于稳定，可以得到较精确的频率值。

通过传统FFT计算得到的频率值和利用循环逼近计算的频率结果比较曲线可以看出，循环毕竟算法频率从测量精确度具有明显的提升。

3脉内调制识别[5]

雷达信号主要由载波和相位调制组成，在精确计算雷达信号载波的同时将信号搬移至零频附近，即，因此可以通过得到脉冲内的相位调制信息。

假设脉冲中频频率72MHz，采样率560MHz，FFT点数为256，脉内采用bpsk调制，对其频率搬移后的x（n）仿真图形见图 4所示

4小结结束语

本文对雷达信号脉内参数估计进行研究，并利用循环逼近的方式对雷达信号脉冲的频率进行测量，通过仿真结果可以看出该算法能够较精确的测量脉内频率，可精确到百赫兹量级。与传统的FFT算法相比该方法精确度高，可以较少采样点得到精确参数，同时，在计算频率同时将信号搬移至零频可以较轻松地识别出雷达信号脉内相位调制信息。

参考文献

[1] 陈恒，张友益，王玉梅.基于常规参数和脉内特征参数的雷达信号分选 [J].舰船电子工程， 2018，（6）：58-61，75.

[2] 陈昌孝，何明浩，徐璟，等.一种新的雷达辐射源信号脉内特征参数选择方法[J].空军预警学院学报，2014，（4）：235-238.

[3] 孟爱权.基于相位法的雷达脉内参数估计[J].电子元器件应用， 2012，（10）：54-57.

[4] 屈直，黄高明，程远国，等.基于脉内特征参数的雷达信号调制方式识别方法[J]. 电子信息对抗技术，2012，（2）：6-9，26.

[5] 顾燕铧.几种新体制雷达信号脉内提取和识别仿真[J].舰船电子对抗，2003，（2）：14-18.