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上传人:lu2yuwb 2021/11/24 文件大小:2.13 MB

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文档介绍:music算法
LT

在当今战争中,复杂的电磁环境,数量密集、类型多样的电磁信号,使得战场电磁环境管理与监测在战争准备以及其它各项军事活动尤其是在战场环境感知、作战行动指挥、武器装备水平、指挥系统建设等方面具有深刻而广泛的重要影响。能否有效地掌握电磁频谱信号的使用权与控制权、科学而合理地利用电磁频谱信息,有序的使用各种不同电子武器设备,使得作战系统形成统一的整体,将对于战争产生巨大影响。
为了充分合理地利用电磁频谱,就必须以无线电频谱的频域、时域、空域、能量域以及极化域等多维特征作为基础[}2},在一定范围内对频谱进行统一管理,使得己方各种电子系统不仅能够相互兼容地使用电磁频谱,而且能够有效地规避敌方的电磁干扰,甚至能够进一步引导构建有效阻止敌方利用电磁频谱的人为电磁环境。
频谱监测是频谱管理的关键。战场电磁频谱监测主要包括对战场无线电设备发射源的检测、测向、定位,对信号参数的测量[f=}l,对信号所含信息的监听,对目标身份的确定识别、对频道占用度和频段利用率的统计、对信号使用情况的分析,以尽最大限度的提高己方作战系统设备使用效率,同时干扰甚至破坏敌方作战系统装备的有效使用。
通信对抗是为削弱、破坏敌方无线电通信系统的使用效能和保护己方无线电通信系统使用效能的正常发挥所采取的措施和行动的总称。要达到这一目的,在两军对垒的战场上,通信对抗作战指挥员必须十分清楚的了解他所面临的电磁信号环境,掌握战场空间各类无线电信号及各种电磁干扰信号在时域、空域、频域等方面的分布情况,特别是要正确判断各自目标电台的属性、网台组成、威胁等级等,实现对敌方无线电通信设备、手段及其战术运用的全面掌握,这就必须借助于通信测向。
测向在通信对抗中占据着重要的地位。现代战场是陆、海、空天四维立体战场的各军种协同作战,敌我双方都要求有四通八达的通信联络和信息传输,通信对抗面临一个复杂、密集和多变的电磁信号环境。尤其是扩频、跳频信号的广泛使用,在如此复杂的信号环境中要快速准确的截获并识别出敌方重要目标网台信号,光靠侦察分析系统的作用还远远不够。无线电通信信号在技术特征上并不携带任何敌我识别标志,而在通信信息被加密传输的今天,破译其通信的信息内容在有限短的时间内几乎是不可能的事。由此可见,只有通过无线电测向定位技术确定目标电台的坐标位置,再综合技术侦察情报及其他途径获取的敌方兵力部署和战场背景等情报,才有可能快速准确的分辨识别出各自目标信号的具体属性与威胁等级。
在军事无线电通信中,扩频通信因其特有的低截获性而得到迅速发展,跳频技术在HF、VHF、UHF频段的通信设备中已广泛采用,并将逐步占据主导地位,随着电子技术的高速发展,这种趋势还会加快,与此相对应的通信对抗技术也被迫得到了发展。由于跳频频率的随机性,对其跟踪侦收及破密几乎成为不可能,因此跳频信号的测向将成为情报获取的主要手段之一。
一旦截获并识别出敌方重要的目标网台信号,电子对抗决策控制系统应对其作出快速有效的反应,或侦察分析系统对其进行不间断的监视控守并收集其电子情报,或引导干扰系统对其实施有效的干扰压制,或引导武器系统对其进行火力摧毁等。收集电子情报时,目标网台的方位坐标是重要的情报内容;实施干扰时,需要方位数据引导干扰波束的指向;如果测向定位的精度足够高,进行火力摧毁时,需要位置坐标数据引导攻击目标的弹着点。
综上所述,无线电测向定位技术在通信对抗中所处的地位非常重要,方位仁空域)侦察与技术参数仁时域、频域、调制域)侦察并列为通信对抗的两大基石。
第二章 MUSIC测向算法
阵列信号处理作为信号处理领域的一个重要分支。随着其在移动通信、电子对抗、参数估计、信号识别等等领域的应用的不断扩大,人们对空域信号处理研究的兴趣逐渐增大,相应地将时域、频域信号处理的一些研究成果扩展到空域上来,形成了空间谱的概念。与频谱表示信号在各个频率上的能量分布相对应,空间谱则可解释为信号在空间各个方向上的能量分布。
一般来讲,阵列信号处理是通过将多个传感器设置在空间的不同位置来组成传感器阵列,通过对多通道接收机输出的数据进行处理,利用各个信号在空间位置上的差异,最大程度增强所需要的信号,抑制干扰和噪声,最终达到提取与空间各个信号源特征相对应的信息的目的。这些信息包括:空间信号源的方向、数目、频率、相位、调制形式等。其中估计空间信号源的方向是人们广泛研究的内容之一,迄今为止,阵列测向己有大量的研究成果见于各种文献和报道。
概括起来,阵列信号处理主要的研究内容就是:如何利用信号的空域特性来增强接收的有用信号以及如何有效地提取包括信号空域信息在内的信号的其它信息。其主要的研究领域可以分为波束形成技术、零点技术和空间谱估计技术等几个方面。它们都是基于对信号进行空