數(shù)字射頻存儲(chǔ)(DRFM)技術(shù)詳解

數(shù)字射頻存儲(chǔ)器(Digital Radio Frequency Memory，DRFM)可實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)發(fā)的功能，在干擾應(yīng)用中，DRFM對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行高速采樣、存儲(chǔ)、干擾調(diào)制處理和復(fù)制，實(shí)現(xiàn)干擾技術(shù)的靈活性。

數(shù)字射頻存儲(chǔ)器(DRFM)

我們知道，為欺騙雷達(dá)的干擾機(jī)需要產(chǎn)生與雷達(dá)信號(hào)非常相似的干擾信號(hào)。然而，隨著雷達(dá)技術(shù)的不斷進(jìn)步，雷達(dá)能發(fā)出很多種波形，這使得通過(guò)模擬一種或幾種對(duì)方雷達(dá)信號(hào)的欺騙性干擾變得越來(lái)越困難。

從技術(shù)上講，即使雷達(dá)只發(fā)出不同頻率的脈沖信號(hào)，干擾機(jī)也很難在短時(shí)間內(nèi)合成虛假的雷達(dá)回波，更不用說(shuō)雷達(dá)可能會(huì)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(wèn)題的方法，即采集截獲接收機(jī)接收到的有用雷達(dá)脈沖，將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并在必要時(shí)重新生成這些脈沖。數(shù)字射頻存儲(chǔ)器(DRFM)就是為此目的而開(kāi)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(jiǎn)單：首先，它將接收到的射頻信號(hào)下變頻到較低頻率，然后使用高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)得到的低頻信號(hào)進(jìn)行采樣。

對(duì)信號(hào)進(jìn)行下變頻的原理與之前介紹的超外差接收機(jī)的工作原理相同。如果采樣率高且接收機(jī)帶寬足夠?qū)?，則可以獲得接收雷達(dá)脈沖的高保真副本并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。

實(shí)施欺騙性干擾時(shí)，DRFM可以重新生成或修改存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的雷達(dá)脈沖，然后將這些脈沖上變頻(與下變頻原理相同：即將信號(hào)乘以本地振蕩器產(chǎn)生的信號(hào))為射頻信號(hào)進(jìn)行發(fā)送。如圖所示DRFM的簡(jiǎn)易示意圖。

DRFM能夠存儲(chǔ)一系列具有不同脈沖寬度和PRI的雷達(dá)脈沖，從而使其具有干擾脈沖捷變的雷達(dá)的能力。隨著數(shù)字器件的飛速發(fā)展，DRFM將會(huì)更加通用，并且在很長(zhǎng)一段時(shí)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(duì)抗設(shè)備的能力，可干擾脈壓(PC)雷達(dá)、脈沖多普勒(PD)雷達(dá)、合成孔徑雷達(dá)(SAR)等現(xiàn)代雷達(dá)提供了有力的手段。

基于DRFM的雷達(dá)干擾系統(tǒng)是一種集欺騙、遮蓋、干擾于一身的電子對(duì)抗技術(shù)，只要對(duì)保存的敵方雷達(dá)信號(hào)實(shí)時(shí)樣本進(jìn)行對(duì)應(yīng)的干擾調(diào)制，達(dá)到遮蓋真實(shí)目標(biāo)信號(hào)、破壞雷達(dá)對(duì)真實(shí)目標(biāo)的檢測(cè)(遮蓋性干擾)，甚至以假亂真“制作”大量、逼真的假目標(biāo)信號(hào)(欺騙性干擾)的目的。

雷達(dá)信號(hào)處理是根據(jù)目標(biāo)回波信號(hào)的特性，盡可能濾除一切干擾，在噪聲和雜波干擾信號(hào)背景中提取目標(biāo)信息的過(guò)程。DRFM則是一種盡可能利用雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)和回波信息產(chǎn)生的原理，生成干擾信號(hào)、特別是假目標(biāo)欺騙干擾信號(hào)的雷達(dá)干擾技術(shù)。

現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的迅速發(fā)展，雷達(dá)的抗干擾性能越來(lái)越強(qiáng)。與早期的雷達(dá)相比，現(xiàn)代雷達(dá)擁有良好的匹配接收和相干信號(hào)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(cè)、識(shí)別和跟蹤能力。

早期對(duì)雷達(dá)的欺騙干擾方式是將偵收到的波形進(jìn)行短延時(shí)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(dá)以及其他新技術(shù)的迅速發(fā)展，如果在延時(shí)和幅、相調(diào)制過(guò)程中破壞了信號(hào)的相干性，則很容易被相干雷達(dá)所識(shí)別、所抑制。

DRFM及其技術(shù)的發(fā)展改進(jìn)，能夠適應(yīng)多變，快變和復(fù)雜的時(shí)頻調(diào)制的威脅信號(hào)環(huán)境，能夠保持干擾信號(hào)和被干擾的雷達(dá)信號(hào)之間的相干性，具有過(guò)去的其他手段無(wú)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(gè)單獨(dú)的技術(shù)領(lǐng)域，它是數(shù)字技術(shù)的發(fā)展與對(duì)抗新體制和新技術(shù)雷達(dá)的需求相結(jié)合而發(fā)展起來(lái)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(xiàng)孤立的技術(shù)，它涉及到雷達(dá)對(duì)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(chǔ)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(dòng)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(jì)算機(jī)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(dá)信號(hào)分選、識(shí)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(dá)的出現(xiàn)促使雷達(dá)干擾技術(shù)也在不斷發(fā)展，尤其是大時(shí)寬、大帶寬的脈壓信號(hào)對(duì)DRFM的存儲(chǔ)和復(fù)制能力提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。對(duì)于大時(shí)寬的脈壓信號(hào)，DRFM在存儲(chǔ)時(shí)必須考慮收發(fā)隔離的問(wèn)題，而大帶寬的脈壓信號(hào)則要求DRFM的瞬時(shí)帶寬必須達(dá)到極大的寬度。