1、引言
電子對抗的最終目的之一是破壞敵方的無線電通信,最直接有效的手段是采用通信干擾方式,擾亂對方的通信。而雷達干擾機是根據雷達的工作原理發射適當的干擾信號進人雷達接收設備,利用雷達干擾設備破壞或干擾對方雷達對目標回波信號的檢測,進而不能及時獲得充足的信息,使其效能降低或完全失效。
數字儲頻是七十年代發展起來的新技術?;贒RFM的電子對抗系統發展很快。其最初用途是以數字式存儲復制功能取代ECM系統中的模擬式循環微波存儲功能。隨著雷達種類的增加,近年來,數字儲頻已成為電子對抗領域中的關鍵技術,在雷達的信號模擬、雜波信號模擬、無源干擾信號模擬方面得到廣泛應用。DRFM及其技術的發展改進。能夠適應多變、快變和復雜時頻調制的威脅信號環境,能夠促使干擾信號與被干擾的雷達信號之間的相參性,具有過去的其他技術手段無法達到的良好干擾效果。DRFM及其基本技術系列的改進開辟了ECM的一個新領域。
2、DRFM的干擾類型和工作原理
數字射頻存儲器(DRFM)是一種可儲存任意射頻信號,并在延遲可編程時間后精確輸出的存儲設備。數字儲頻不但具有瞬時帶寬處理能力,而且存儲頻率精度高,不丟失相位信息信號,保真度好,可存儲任意時間長度,連續復制與原雷達信號完全一致的假目標,并可分時復用,對多目標威脅有對抗的能力,而且具有跟蹤雷達信號拖引功能,能夠對信號進行歷險分析等優點,可用于有效地干擾采用多普勒技術和脈壓技術的雷達。
2.1 DRFM的干擾類型
DRFM可用于產生各種欺騙干擾信號和遮蓋干擾信號,如表l所示,其基本功能是用數字方法存儲接收的射頻信號,再適當重構和調制存儲的輸入信號波形。DRFM除了可在時間上延遲調制之外,還可以加一定的調制,若在輸出時加上一定的調制,則可實現速度、距離的欺騙信號或速度距離二維信號,還可通過添加目標使濾波器產生假目標的欺騙干擾,它將日趨成為對付多種新體制雷達的關鍵技術。
隨著數字儲頻技術在軍事儀器中的應用和技術的不斷改進,器件的效率日益提高,數字儲頻結構也發生了一系列變化,圖l為基本I-Q DRFM的原理框圖。
圖1 DRFM的基本結構
2.2 DRFM的工作原理
由于數字射頻存儲系統的輸入信號都是經過下變頻到基帶信號后的中頻信號,恢復時再上變頻到信號頻率,所以對DRFM的研究是對數字中頻(DIFM)進行。數據采集過程主要是由A/D轉換、數據存儲、D/A轉換這3部分組成。
基本原理為:
①根據接收信號頻率,調諧本振,使雙路下變頻器的輸出位于基帶內,以便截獲雷達脈沖信號。
②下變頻。一般由正交下變頻和本振組成,產生基帶同相信號,和正交信號Q。
③基帶I、Q信號的數字化。用A/D轉換器實現:SNR(dB)=6b+1.76 (1)
④將數字化的I、Q信號存儲在雙端口存儲器中;
⑤信號存儲后.便可對其進行各種干擾的幅相調制,以實施欺騙干擾;
⑥以某一時鐘周期(100 MHz)將存儲器中的I、Q信號讀出,重構基帶信號。即對存儲的數字信號進行D/A轉換;
⑦重構RF信號。對基I、Q信號上變頻,完成對原始信號的相干復制。因為對上下變頻時采用相同的本振,所以干擾信號在頻率上實現對雷達信號的瞄準;
⑧通過控制器,實現DRFM的各種工作方式選擇,完成不同應用要求。當DRFM中的存儲器與計算機相連時,還可實現對存儲信號的特征分析,或用于產生所需的信號波形。下變頻電路結構如圖2所示。
圖2 下變頻電路結構
3、信號調制模塊在DRFM結構中的應用
3.1 信號調制的原理
一個正弦載波,有幅度、頻率和相位3個參量,因此,既可把調制信號的信息加載到載波的線性變化(幅度變化)中,還可體現在載波的頻率和相位變化中。這種對高頻載波的頻率和相位的調制,分別稱為調頻和調相,其本質已不再是原信號頻譜的線性搬移,而是頻譜的非線性變換,致使產生與頻譜搬移不同的新的頻率分量的調制過程。