通信信號(hào)的頻域參數(shù)包括載波頻率,帶寬、碼元速率、擴(kuò)頻/跳頻速率等。通信信號(hào)的載波頻率是通信信號(hào)的基本和重要特征,它相對穩(wěn)定。因此,對通信信號(hào)的頻率測量是偵察系統(tǒng)的重要任務(wù),這是和截獲及分析一起完成。
測頻時(shí)間
測頻時(shí)間是指從接收機(jī)截獲信號(hào)至測頻輸出測頻結(jié)果所需的時(shí)間。對于通信偵察系統(tǒng),希望測頻時(shí)間越短越好。測頻時(shí)間直接影響到偵察系統(tǒng)的截獲概率和截獲時(shí)間。頻域截獲概率,即頻率搜索概率定義為:
其中,△f是測頻接收機(jī)瞬時(shí)帶寬;fh-fl是測頻范圍,即偵察頻率范圍。搜索接收機(jī)的頻率搜索概率很低。截獲時(shí)間是指達(dá)到給定的截獲概率所需的時(shí)間。
測頻范圍、瞬時(shí)帶寬
測頻范圍是指測頻系統(tǒng)最大可測的信號(hào)的頻率范圍,瞬時(shí)帶寬是指測頻系統(tǒng)在任一瞬間可以測量的信號(hào)的頻率范圍,頻率分辨力是指測頻系統(tǒng)所能分開的兩個(gè)同時(shí)到達(dá)信號(hào)的最小頻率差,將測頻誤差的均方根誤差稱為測頻精度。
頻率分辨力和測頻精度
不同系統(tǒng)的測頻范圍、瞬時(shí)帶寬、頻率分辨力差異很大。如傳統(tǒng)的寬帶測頻接收機(jī)的瞬時(shí)帶寬很寬,其頻率截獲概率高,但頻率分辨率很低,等于瞬時(shí)帶寬。而窄帶搜索接收機(jī)的瞬時(shí)帶寬很窄,頻率截獲概率很低,但頻率分辨率很高。傳統(tǒng)搜索接收機(jī)的最大測頻誤差等于正負(fù)二分之一瞬時(shí)帶寬。因此,瞬時(shí)帶寬越寬,測頻誤差越大。
可測頻信號(hào)
通信信號(hào)可以分成常規(guī)通信信號(hào)和擴(kuò)頻(特殊)通信信號(hào)。常規(guī)通信信號(hào)包括模擬調(diào)制信號(hào),如AM、FM,數(shù)字調(diào)制信號(hào)如2ASK、2PSK、QPSK、2FSK、8FSK等,擴(kuò)頻(特殊) 通信包括 DS-SS、FH-SS、QAM、FDMA、CDMA、TDMA 等。 一般而言,常規(guī)通信信號(hào)測頻比特殊通信信號(hào)的測頻容易。擴(kuò)頻通信信號(hào)的測頻比較困難,特別是跳頻和跳時(shí)擴(kuò)頻通信信號(hào)、突發(fā)通信信號(hào)等。
靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍
靈敏度是保證正確的發(fā)現(xiàn)和測量信號(hào)的前提,它與接收機(jī)體制和接收機(jī)的噪聲電平有關(guān)。動(dòng)態(tài)范圍是指保證測順接收機(jī)精確測頻條件下信號(hào)功率的變化范圍,工作動(dòng)態(tài)范圍是指測頻精度條件下的強(qiáng)信號(hào)與弱信號(hào)的功率之比。瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍則是保證測頻精度條件下的強(qiáng)信號(hào)與寄生信號(hào)的功率之比。
測頻通常是在偵察系統(tǒng)的前端完成,按照測頻系統(tǒng)采用的技術(shù)原理可以把測頻技術(shù)分別是直接測量法、變換測量法。直接測頻方法使用某種形式的頻率窗口,對進(jìn)入頻率窗口的信號(hào)進(jìn)行測頻。 如果使用單個(gè)頻率窗口,在整個(gè)頻率范圍內(nèi)進(jìn)行搜索,稱為搜索頻率窗。如果使用多個(gè)頻率窗口,稱為毗鄰頻率窗或者濾波器組。變化測頻方法使用某種變換,將信號(hào)變換到相應(yīng)的變換域,再間接的進(jìn)行測頻,其常用的變換形式是傅立葉變換和Chirp變換。 值得注意的是,通信偵察的頻率范圍一般是很寬的,通常通信偵察接收機(jī)只能工作在某個(gè)頻段內(nèi)。在實(shí)際的通信偵察系統(tǒng)中,偵察接收機(jī)采用的是外差接收機(jī),通過改變本振頻率,在偵察頻率范圍內(nèi)進(jìn)行頻率搜索,而在瞬時(shí)帶寬內(nèi)可以采用直接測頻或者變換測頻方法。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:頻率測量是偵察系統(tǒng)的一項(xiàng)重要任務(wù)
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