淺談基于DSP的電子偵察信號處理技術

李　芳河北農業大學

淺談基于DSP的電子偵察信號處理技術

李芳
河北農業大學

電子偵察指的是使用專門的電子技術設備進行的偵察。如無線電技術偵察、雷達偵察等。主要任務是偵察、偵聽敵方雷達、無線電通信、導彈制導等電子設備發射的信號，獲取其技術參數、通信內容、所在位置等情報。本文主要是對基于DSP的電子偵察信號處理技術進行分析，提出自己的一些見解。

1、DSP（數字信號處理）概述

數字信號處理（簡稱DSP），是研究用數字方法對信號進行分析、變換、濾波、檢測、調制、解調以及快速算法的一種技術。隨著數字電路與系統技術以及計算機技術的發展，數字信號處理技術也相應地得到發展，其應用領域十分廣泛。

數字信號處理前后需要一些輔助電路，它們和數字信號處理器構成一個系統，具體如圖1所示：

圖1　數字信號處理系統圖

在圖1中，A.初始信號代表某種事物的運動變換，它經信號轉換單元可變為電信號，例如聲波，它經過麥克風后就變為電信號，又如壓力，它經壓力傳感器后變為電信號，電信號可視為許多頻率的正弦波的組合；B.低通濾波單元濾除信號的部分高頻成分，防止模數轉換時失去原信號的基本特征；C.模數轉換單元每隔一段時間測量一次模擬信號，并將測量結果用二進制數表示；D.數字信號處理單元實際上是一個計算機，它按照指令對二進制的數字信號進行計算，例如，將聲波信號與一個高頻正弦波信號相乘，可實現幅度調制，實際上，數字信號往往還要變回模擬信號，才能發揮它的作用，例如，無線電是電磁波通過天線向外發射的，這時的電磁波只能是模擬信號；E.數模轉換單元將處理后的數字信號變為連續時間信號，這種信號的特點是一段一段的直線相連，有很多地方的變化不平滑，例如，調制后的數字信號，變成模擬信號后才能送往天線，通過天線就可以向外發射了，低通濾波單元有平均的作用，不平滑的信號經低通濾波后，可以變得比較平滑，具體如圖2所示：

圖2　數模轉換的原理圖

平滑的信號經信號轉換單元后，就變成某種物質的運動變化，例如揚聲器，它可將電波變為聲波，又如天線，它可將電流變為電磁波，電磁波是一種互相變化的電場和磁場，可以在空間中以波的形式快速移動，若只考慮電信號的處理過程，數字信號處理系統可看作由五個單元組成，具體如圖3所示：

圖3　五個單元的數字信號處理系統圖

2、偵察和反偵察的關鍵技術

2.1信號偵察過程的數學模型

在進行電子偵察的過程中，偵察敵方的信源并對其進行解密是非常重要的。通常情況下，會通過一種數學模型來實現，即通過對線性預測和數字濾波處理技術的利用來實現，其具體過程如圖4所示：（在圖4中，x（n）是輸入信號，e（n）是輸出信號。）

圖4　預測誤差濾波器過程圖

2.2以混沌序列為基礎的電子反偵察系統

從定義上來說，反偵察是相對電子偵察而言的，現如今，將混沌序列應用在反偵察系統中非常流行，可以起到保密的作用，因為即使使用上述的線性預測等方法也很難偵察出信源序列，所以以混沌序列為基礎的電子反偵察系統便得到了很好的應用。在其收發端，系統采用了數字混沌序列相同的發生器，具體如圖5所示，圖中信源序列（即明文）為Sk，二值混沌序列為Zk。

圖5　以混沌序列為基礎的電子反偵察系統圖

3、電子對抗和反對抗的重要技術

3.1對抗系統的頂層設計技術

對抗系統的頂層設計技術主要包括綜合協調技術，綜合應用技術，指揮控制技術，多種對抗技術、其它電子以及復合使用技術（這是針對火力武器而言的）。

3.2信號偵察技術及其數字處理技術

對抗的前提就是偵察，電子干擾的前提也是在偵察。要對跳頻技術和擴頻技術進行重點研究，進行快速搜索及截獲，進而使得對輻射源的測向能力和定位能力得到一定的提高，并且非常快速。

3.3空中平臺的通信偵察和反偵察技術

空中通信偵察的平臺包括衛星、飛機、飛艇、氣球，對空中平臺的通信偵察和反偵察，是現代電子戰的重要內容。

3.4高效的綜合干擾技術

由于數字處理技術的發展，單一的干擾技術難以對戰爭全局起到決定性影響。綜合干擾技術正用得越來越多，而分布式干擾被證實為對付預警機、新型雷達網、通信、導航系統的有效手段。以上干擾技術的綜合，在信息化戰場上具有十分重要的作用。

4、結束語

由上述分析可知，數字處理技術已經得到了迅速的發展，關于偵察和反偵察的各種新技術也正不斷地涌現出來，新技術的應用和發展都是在數字處理技術迅速發展的基礎上實現的。對于電子偵察和反偵察等領域的研究以及發展而言，具有速度高、容量大等特點的數字處理技術及其在極化域、功率域、空域、調制域、頻域和時域內對信號特性所進行的研究和探索是重點，有待進一步研究和探索。

［1］石熊.基于DSP的電子偵察信號處理技術研究［D］.西安電子科技大學，2012.

［2］秦莉梅.混沌信號處理方法與應用研究及其硬件實現［D］.電子科技大學，2004.