數(shù)字射頻存儲(DRFM)技術(shù)詳解
數(shù)字射頻存儲器(Digital Radio Frequency Memory,DRFM)可實現(xiàn)射頻信號存儲及轉(zhuǎn)發(fā)的功能,在干擾應(yīng)用中,DRFM對接收到的信號進行高速采樣、存儲、干擾調(diào)制處理和復(fù)制,實現(xiàn)干擾技術(shù)的靈活性。
數(shù)字射頻存儲器(DRFM)
我們知道,為欺騙雷達的干擾機需要產(chǎn)生與雷達信號非常相似的干擾信號。然而,隨著雷達技術(shù)的不斷進步,雷達能發(fā)出很多種波形,這使得通過模擬一種或幾種對方雷達信號的欺騙性干擾變得越來越困難。
從技術(shù)上講,即使雷達只發(fā)出不同頻率的脈沖信號,干擾機也很難在短時間內(nèi)合成虛假的雷達回波,更不用說雷達可能會在脈沖間隔的基礎(chǔ)上改變其脈沖寬度、脈沖重復(fù)間隔(RPI)及頻率了。
目前,有一種解決此問題的方法,即采集截獲接收機接收到的有用雷達脈沖,將它們存儲在存儲器中,并在必要時重新生成這些脈沖。數(shù)字射頻存儲器(DRFM)就是為此目的而開發(fā)的。
早在1975年就已經(jīng)出現(xiàn)了DRFM,目前其已成為電子干擾的標(biāo)配。DRFM的基本思想很簡單:首先,它將接收到的射頻信號下變頻到較低頻率,然后使用高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器對得到的低頻信號進行采樣。
對信號進行下變頻的原理與之前介紹的超外差接收機的工作原理相同。如果采樣率高且接收機帶寬足夠?qū)?,則可以獲得接收雷達脈沖的高保真副本并將其存儲在存儲器中。

實施欺騙性干擾時,DRFM可以重新生成或修改存儲在存儲器中的雷達脈沖,然后將這些脈沖上變頻(與下變頻原理相同:即將信號乘以本地振蕩器產(chǎn)生的信號)為射頻信號進行發(fā)送。如圖所示DRFM的簡易示意圖。
DRFM能夠存儲一系列具有不同脈沖寬度和PRI的雷達脈沖,從而使其具有干擾脈沖捷變的雷達的能力。隨著數(shù)字器件的飛速發(fā)展,DRFM將會更加通用,并且在很長一段時間內(nèi)將是電子戰(zhàn)領(lǐng)域不可或缺的設(shè)備。
DRFM技術(shù)的出現(xiàn),提高了新一代電子對抗設(shè)備的能力,可干擾脈壓(PC)雷達、脈沖多普勒(PD)雷達、合成孔徑雷達(SAR)等現(xiàn)代雷達提供了有力的手段。
基于DRFM的雷達干擾系統(tǒng)是一種集欺騙、遮蓋、干擾于一身的電子對抗技術(shù),只要對保存的敵方雷達信號實時樣本進行對應(yīng)的干擾調(diào)制,達到遮蓋真實目標(biāo)信號、破壞雷達對真實目標(biāo)的檢測(遮蓋性干擾),甚至以假亂真“制作”大量、逼真的假目標(biāo)信號(欺騙性干擾)的目的。
雷達信號處理是根據(jù)目標(biāo)回波信號的特性,盡可能濾除一切干擾,在噪聲和雜波干擾信號背景中提取目標(biāo)信息的過程。DRFM則是一種盡可能利用雷達目標(biāo)回波信號和回波信息產(chǎn)生的原理,生成干擾信號、特別是假目標(biāo)欺騙干擾信號的雷達干擾技術(shù)。
現(xiàn)代雷達技術(shù)的迅速發(fā)展,雷達的抗干擾性能越來越強。與早期的雷達相比,現(xiàn)代雷達擁有良好的匹配接收和相干信號處理技術(shù),在各種復(fù)雜的雜波和人為的噪聲干擾環(huán)境下,仍然能夠具有良好的目標(biāo)檢測、識別和跟蹤能力。
早期對雷達的欺騙干擾方式是將偵收到的波形進行短延時或加以一定的幅、相調(diào)制后轉(zhuǎn)發(fā)出去以誤導(dǎo)敵方的跟蹤設(shè)備,隨著相干雷達以及其他新技術(shù)的迅速發(fā)展,如果在延時和幅、相調(diào)制過程中破壞了信號的相干性,則很容易被相干雷達所識別、所抑制。
DRFM及其技術(shù)的發(fā)展改進,能夠適應(yīng)多變,快變和復(fù)雜的時頻調(diào)制的威脅信號環(huán)境,能夠保持干擾信號和被干擾的雷達信號之間的相干性,具有過去的其他手段無法比擬的良好的干擾效果。
基于DRFM的電子干擾技術(shù)不是一個單獨的技術(shù)領(lǐng)域,它是數(shù)字技術(shù)的發(fā)展與對抗新體制和新技術(shù)雷達的需求相結(jié)合而發(fā)展起來的一種電子戰(zhàn)技術(shù)措施?;贒RFM的電子干擾技術(shù)也不是一項孤立的技術(shù),它涉及到雷達對抗理論和電子學(xué)領(lǐng)域的許多技術(shù),大體上可分為軟、硬件兩方面。
硬件方面的相關(guān)技術(shù)有:高速模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、高速大容量數(shù)字存儲技術(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)字幅相調(diào)制技術(shù)、數(shù)字頻率源技術(shù)、低噪聲大動態(tài)偵察接收技術(shù)、系統(tǒng)的收發(fā)隔離技術(shù)、單片微波集成電路技術(shù)、超高速集成技術(shù)、微處理器和微計算機技術(shù)等。
軟件方面的相關(guān)技術(shù)有:新的高速采樣理論、雷達信號分選、識別等人工智能理論、適應(yīng)于多目標(biāo)和復(fù)雜環(huán)境的偵察與干擾的方法與策略等。
各種新體制雷達的出現(xiàn)促使雷達干擾技術(shù)也在不斷發(fā)展,尤其是大時寬、大帶寬的脈壓信號對DRFM的存儲和復(fù)制能力提出了嚴(yán)峻的考驗。對于大時寬的脈壓信號,DRFM在存儲時必須考慮收發(fā)隔離的問題,而大帶寬的脈壓信號則要求DRFM的瞬時帶寬必須達到極大的寬度。