雷达电子战及其测试系统功能分析

桑龙

摘要：本论述在现代雷达电子战种类、雷达先进技术和各类电子战分析的基础上，对雷达侦察技术和雷达对抗技术优缺点进行了分析。针对上述分析，进一步对雷达反侦察技术和雷达反对抗技术进行了详细论述。以此为基础，为充分完成雷达电子战系统中发射机、接收机系统级及相关子系统、分级、模块级的性能测试，围绕雷达电子成品战测试系统功能展开了研究，针对试验室环境下需对雷达电子战系统各项关键性能指标的测试，提出了具体的功能要求，旨在全面考察和提升雷达电子战的性能，并为雷达电子战的相关研究提供参考依据。对现代战争中电子战的特点进行详细论述，旨在为雷达电子战相关人员提供参考依据。

关键词：雷达;电子战;电磁环境;信号干扰

中图分类号：TN974 文献标志码：A

1概述

电子战最早出现在美国，1969年美军给出了电子战的定义：利用电磁能量测定、利用、削弱或阻止敌方使用电磁频谱和保护己方使用电磁频谱的军事行动，称为电子战。1990年美军又重新赋予了新的电子战定义，其定义为“使用电磁能来定位、减弱或以破坏、摧毁、干扰等措施来有效阻止敌方使用、电磁频谱，同时还能保护己方使用电磁频谱的军事行动”。目前广泛使用的是1993年给出的电子战定义“为使用电磁能和定向能控制电磁频谱或攻击敌军的任何军事行动，统称电子战”。

电子战目前涵盖雷达电子战、无线电电子战、光电电子战、遥控电子战和遥测电子战等。在以导弹为主的现代信息化战场环境中，雷达电子战地位十分重要，在战略攻防方面发挥着至关重要的作用。目前，雷达正面临着日趋严峻的雷达四抗问题：侦察与反侦察、干扰与抗干扰、摧毁与抗摧毁、隐身与反隐身。雷达电子战的主要内容包括雷达侦察与反侦察以及对抗与反对抗，本论述以雷达电子战的侦察一反侦察、干扰一抗干扰为主要切入点进行相关内容的论述。

2雷达侦察

雷达侦察是属于电子侦察范围内的重要侦察手段，其主要使命任务是利用舰载或机载的雷达侦察接收机，在平时侦察接收电磁环境中存在对我方具有潜在威胁的各种电磁信号，结合相关的技术手段分析出重要的技术参数，为战时采取针对性的反制或干扰措施提供战术参考依据;并在战争发生时协助舰载、机载或星载等各类电子支援手段进行海、陆、空三维立体监视、侦察和分析出敌方各类电子设备的相关部署情况，并实时关注其变动情况，通过识别及时提醒我方做出预警，并引导舰载和机载反辐射导弹精确攻击敌方雷达，对其造成毁灭性打击。当前雷达侦察面临以下几方面挑战。

（1）现代电磁环境的密集性。战区电子战的电磁环境信号密度高达每秒120万-150万个脉冲。

（2）现代电磁环境复杂性。电磁信号充斥着整个电磁空间，包含着我方、敌方、友军或中立方军队的电磁信号，同时，还包括了各种民用信号。

（3）侦察的复杂性和难度。随着敌方雷达在技术、体制等方面的反侦察、反干扰和反对抗特性的持续提高，极大地增加了侦察难度。同时，由于战区气象环境的变化或敌方持续对我方进行电子干扰时，雷达侦察难度大大提高，其侦察复杂性也随之增加。因此，必须提高雷达侦察接收机的灵敏度和捕获概率，同时结合强大的数据处理及分选能力，在对海量信号数据分析时，能够快速准确识别出威胁信号，自动识别威胁等级和类型，及时提供告警，为我方采取针对性应对措施提供参考依据。

3雷达对抗

雷达对抗主要是利用有源或无源方法对敌方雷达的接收、显示和自动跟踪系统实施电子干扰，以保证自身或编队飞行的安全。主要分为无源干扰、有源干扰和组合干扰。

（1）无源干扰中干扰体本身不辐射电磁能量。主要有以下两种：1.释放各类能反射电磁波材料制成的反射器，干扰敌方雷达，掩盖真目标或诱惑敌方雷达跟踪假目标，以达到欺骗的目的;2.采用外形结构隐身设计或在舰体和机体表面涂覆吸收电磁波的反射，降低敌方对自身的发现能力。

（2）有源干扰主要是通过利用干扰设备针对敌方雷达信号的技术特点，产生和发射干扰信号来干扰或欺骗敌方雷达，起到保护自身的作用。有源干扰通常又分为噪声、欺骗两大类干扰方式。噪声干扰利用发射大功率的噪声信号，淹没敌方雷达回波，使敌方雷达无法正常捕捉目标。欺骗干扰则是用干扰信号故意欺骗敌方雷达。欺骗干扰让敌方雷达获得虚假的目标距离、位置和速度等相关重要参数，在敌方雷达上显示假的回波信号，引导敌方进行错误的判断和识别，起到自身防护的作用。

（3）组合干扰就是以不同组合形式来结合上述干扰方式，包括多种有源干扰组合和有源、无源干扰之间进行组合，以提升干扰效果，达到自身防卫的作用。

4雷达反侦察

雷达反侦察的任务是降低我方信号被地方截获识别的概率，若被敌方识别，则防止其有用信号相关指标被复制，避免形成敌方准备分析的相应告警或识别数据库。雷达反侦察的方式主要有：

（1）平时隐藏准备作战时使用的雷达，并在战时使用时，尽可能减少雷达的工作时间，降低雷达信号被敌方截获的概率。

（2）雷达信号设计时采用复杂雷达信号或伪噪声信号等难以被截获识别的波形信号。

（3）采用低截获概率技术，如发射大带宽积、复杂信号波形、降低信号的峰值功率等。使敌方无法在我方雷达探测范围之外捕获雷达信号。

（4）采用频率捷变方法，例如利用随机快速跳频技术，通过提升雷达跳频速度和跳频范围可以有效增加敌方雷达干扰机对我方雷达进行的侦察、跟踪和干扰的复杂性和难度。

（5）采用双基地或多基地工作模式。主要是将雷达的发射设备和接收设备部署在两个基地内，敌方只能根据截获我方发射的雷达信号，跟踪到我方发射基地的位置，而对无法侦察到另一个雷达信号接收基地，不能实施有效地干扰措施。因此，在战时可以利用星载或机载等方式设置雷达发射站，能够极大提高雷達反侦察和反干扰能力。

5雷达反对抗

雷达反对抗的主要方法有两类：第一类是在敌方干扰信号进入我方雷达接收机之前对其进行抑制，并对有用信号进行增强;第二类是我方雷达接收机接收到敌方雷达干扰信号后，通过信号处理方式，从信号波形、频谱等方面区分干扰信号和有用信号，提取信号中敌方目标信息，为己方制定电子对抗对策和发展雷达对抗装备提供依据。雷达反对抗的措施主要有以下五种：

（1）功率对抗技术。通过提升发射功率增强雷达抗干扰能力。在峰值功率一定的条件下，通常采用脉冲压缩方法提升发射功率，同时还可以增大雷达作用距离和分辨率。

（2）单脉冲角跟踪技术。单脉冲雷达可根据从单个脉冲回波中所包含的信息，利用信号处理技术解算和定位被检测的信号源的角位置，从而可以有效应对多种针对波束顺序扫描雷达。

（3）脉冲重复频率捷变技术。该技术能够有效减小近距离假目标的干扰效果。除非预先获得雷达脉冲重复频率变化特性，否则很难使假目标干扰奏效。

（4）超低旁瓣天线技术。超低旁瓣天线可降低雷达在旁瓣方向上被探测到的概率，实现空间选择，能够将干扰限制在主瓣区间;在其它角度范围内，雷达还能继续保持正常工作，同时，还可以检测、确定干扰机的角度信息，在此基础上，采用多站交叉定位方法，能够准确计算出干扰机的位置信息。

（5）相控阵技术。一方面相控阵雷达天线由独立辐射单元或子阵列所组成，在复杂的电子对抗环境下，能够通过自适应手段获取最佳天线方向图。另一方面，相控阵雷达采用数字波束形成接收机，能够进行自适应处理，同时具有超高分辨率和超低旁瓣的性能，能够有效应对各类综合性电子干扰。

（6）动目标显示、检测技术。动目标显示主要利用了多普勒平移原理，来消除侦察环境中静目标的回波干扰，实现对运动目标准确检测、定位的功能;在此基础上，进一步发展了动目标检测技术，利用不同信号的频谱不相同的特点，在频域上识别并分离有用信号和杂波信号，能够大大减少电磁环境中杂波信号的干扰，提高检测能力。

6电子战测试系统的性能

为了全面考察和提升雷达电子战的性能，充分完成对雷达电子战系统中发射机、接收机系统级及相关子系统、分机、模块级的性能测试，必须建立具有下列功能的测试系统，以完成上述系统的测试任务，该系统的信号模拟部分可在试验室环境下完成对雷达电子战系统各项关键性能指标的测试;系统应具备完整的信号输入、输出接口形式，可输出微波射频信号、模拟IQ信号、数字IQ信号及数字中频信号，完成对电子战系统整机、中频电路部分和数字基带部分的独立测试。具体功能要求如下：

（1）具有在高密度、高复杂的电磁环境信号中发现、识别新信号的能力

这部分功能可完成对电磁环境的监测，干扰信号的捕获，突发信号的捕获，调频信号的监测，模拟信号的解调，信号调制特性的识别等功能。其最大的特点是高灵敏度和大动态下，利用宽带的步进FFT接收，实现高速扫描、识别和记录;

（2）能有效地在试验室完成信号模拟仿真

电磁环境模拟系统可提供复杂的多路信号，用户可方便的构建连续波、脉冲信号以及复杂的通信信号，系统可采用通用的仪器构建电磁环境模拟系统。

可完成各种复杂雷达信号的模拟和调制输出能力;

可完成干扰信号、噪声信号等环境信号的模拟;

可完成动目标回波信号的模拟;

可完成各种通信信号的模拟（包括各种数字调制制式：BPSK、QPSK、DQPSK、FSK、16QAM、64QAM、128QAM、256QAM等）;

可完成跳频信号模拟;

工作频率范围高达40GHz，具备脉冲形状可根据实际情况任意定义功能;

具有数字基带I/Q、模拟基带I/Q、IF、RF、输出接口功能。

（3）多源相干模拟和电磁环境模拟系统

由于多基地雷达分散在不同地方，对同一发射机发射的信号，具有不同的延时和相差，所以对它们的性能考察，必须使用多源相干技术。同时，相控阵天线包含成百上千个T/R模块，由于每个模块处在不同的位-置，它们接收到的同一干扰源的信号也会有不同的延时和相差。要对他们的性能进行考察，也必须使用多源相干技术。

7结论

在现代信息化战场环境中，电子战显得愈发重要，利用电子干扰技术能有效干扰敌方的雷达预警，从而掌握战场制信息权，对赢得战争起到至关重要的作用。因此，世界各国高度重视，大力发展电子信息技术，该技术已在各种电子战装备中得到广泛应用。从侦察、监视、预警到通信指挥控制，从情报收集、处理到提供作战依据、决策等，电子信息技术的发展水平很大程度上决定了电子战装备的技术水平。随着现代战争中战场电磁环境的日益复杂，现代战争已转变为体系与体系的对抗，彼此分离、功能单一的电子战装备已无法满足作战需求，亟需发展功能全面、自适应能力强的新型电子战装备，并发展与之配套的新型電子战作战平台。