電子對抗中的DRFM技術(shù)

摘要 數(shù)字射頻存儲器是電子戰(zhàn)中較為行之有效的技術(shù)手段，它能通過對接收到的敵方信號進(jìn)行不同的處理以實(shí)現(xiàn)時(shí)敵方雷達(dá)進(jìn)行相應(yīng)的干擾。由于雷達(dá)信號瞬時(shí)帶寬的不斷增大而使器件發(fā)展水平滯后，信道化DRFM技術(shù)重要性變得日益突出。文中簡述了DRFM的基本原理和信道化DRFM的的方法，并用Matlab仿真驗(yàn)證了信道化DRFM的可行性，分析了通道數(shù)量對合成信號的質(zhì)量的影響，為以后的工程中實(shí)現(xiàn)DRFM存儲較高的瞬時(shí)帶寬提供了理論基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞 數(shù)字射頻存儲器；電子戰(zhàn)；信道化

電子對抗是敵對雙方運(yùn)用特定電子設(shè)備進(jìn)行的電磁對抗，包括電子偵察與反偵察、電子干擾與反干擾、電子摧毀與反摧毀、電子欺騙與反欺騙等。其中，雷達(dá)對抗是電子對抗中重要一類，其技術(shù)水平隨著近年來雷達(dá)技術(shù)的快速發(fā)展而不斷提高。
現(xiàn)代的雷達(dá)技術(shù)發(fā)展迅速，有效的干擾信號基本都是與雷達(dá)的波形匹配，所以導(dǎo)致許多傳統(tǒng)的干擾方法失效。新技術(shù)雷達(dá)的抗干擾性較強(qiáng)，例如相參火控雷達(dá)和相參制導(dǎo)雷達(dá)，他們需要雷達(dá)對抗系統(tǒng)做出快速的反應(yīng)，才能及時(shí)對雷達(dá)起到干擾作用，所以新的雷達(dá)對抗系統(tǒng)不僅要求干擾信號與雷達(dá)信號高度匹配，還需要雷達(dá)對抗系統(tǒng)能夠迅速地做出反應(yīng)，而數(shù)字射頻存儲技術(shù)就能滿足雷達(dá)對抗系統(tǒng)的這些要求，成為了干擾新體制雷達(dá)的有效手段。
數(shù)字射頻存儲(Digitai Radio Freguency Memory，DRFM)技術(shù)，其特點(diǎn)是以數(shù)字形式作為存儲信號信息方式，能夠?qū)π盘栠M(jìn)行高速采樣，即可以迅速地對射頻和微波信號進(jìn)行再現(xiàn)，因?yàn)槭菍走_(dá)原信號的復(fù)制，所以干擾信號與雷達(dá)信號匹配。對雷達(dá)進(jìn)行電子干擾主要是通過DRFM對空間雷達(dá)信號進(jìn)行接收，然后存儲，再經(jīng)過調(diào)制處理成特定的干擾信號，最后發(fā)射干擾信號去干擾雷達(dá)。自從英國EMI電子公司韻Chris Haynes在1974年提出DRFM的基本原理后，該技術(shù)已被許多發(fā)達(dá)國家廣泛應(yīng)用在雷達(dá)對抗領(lǐng)域，對敵方雷達(dá)信號的存儲和復(fù)制加工處理，以干擾和欺騙敵方的雷達(dá)系統(tǒng)。隨著DRFM技術(shù)在電子戰(zhàn)中的應(yīng)用和發(fā)展，使得研究DRFM技術(shù)對提高我國雷達(dá)對抗水平，增強(qiáng)我國電子戰(zhàn)的綜合實(shí)力有重要的意義。

1 DRFM基本原理
圖1所示為DRFM系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖，其組成結(jié)構(gòu)及主要組成單元，包括兩個混頻器供接收信號和發(fā)射信號前的上下變頻工作，主要是將射頻信號變換到基帶信號范圍內(nèi)。模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器是用于將現(xiàn)實(shí)中的模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號存儲的關(guān)鍵。核心的存儲單元是用于存儲和調(diào)制數(shù)字信號。存儲單元的模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器都由控制單元控制，通過控制器，能使DRFM系統(tǒng)完成不同的應(yīng)用要求。

2 信道化DRFM
隨著數(shù)字射頻存儲器技術(shù)的進(jìn)步，其面臨的信號瞬時(shí)帶寬變得越來越大，所以重要的研究方向還是擴(kuò)展瞬時(shí)帶寬，為達(dá)到這一目的，最直接的方法是選用性能高的器件，以直接滿足瞬時(shí)帶寬的要求，但是這需要較高的硬件水平，即讓多個數(shù)字射頻存儲器同時(shí)工作，實(shí)現(xiàn)對整個頻帶內(nèi)的信號進(jìn)行DRFM，具體方法是射頻信號通過混頻器和一組本振下變頻到中頻，然后經(jīng)過濾波器濾波后進(jìn)行單個信道的DRFM，當(dāng)需要發(fā)射干擾信號時(shí)，存儲的信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后再通過相同的那組本振變換到高頻，最后拼接成為完整的干擾信號。

純信道化DRFM的原理如圖2所示。使用功率分配器將接收頻率區(qū)間平均分成n路，從功率分配器輸出的每路信號，經(jīng)過混頻器和帶通濾波器做下變頻，把射頻信號轉(zhuǎn)換成中頻信號，然后將每個通道中濾波后的信號分別進(jìn)行DRFM。經(jīng)過DRFM的信號可以通過相應(yīng)的混頻器變回高頻信號，最后經(jīng)過合路器按照一定的規(guī)則將分路信號合成完整的干擾信號。其中各路混頻器中的本振信號頻率不相等，保持各路在進(jìn)行DRFM時(shí)能夠輸入帶寬相等的中頻頻率。