《电子战信号处理》(美)詹姆斯·吉诺瓦作；杨小牛总主编；甘荣兵，郑坤，张刚，刘江，张圣鹋译|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《电子战信号处理》

【作　者】(美)詹姆斯·吉诺瓦作；杨小牛总主编；甘荣兵，郑坤，张刚，刘江，张圣鹋译

【页 数】 195

【出版社】 北京：国防工业出版社 , 2021.06

【ISBN号】978-7-118-12343-2

【价 格】98.00

【分 类】电子对抗-信号处理

【参考文献】 (美)詹姆斯·吉诺瓦作；杨小牛总主编；甘荣兵，郑坤，张刚，刘江，张圣鹋译. 电子战信号处理. 北京：国防工业出版社, 2021.06.

图书封面：

图书目录：

《电子战信号处理》内容提要：

本书重点介绍了反舰导弹雷达导引头与舰艇电子攻击博弈过程中，双方采取的措施及信号处理领域的最新研究成果。这些研究成果来源于作者长期从事的海军研究项目。相关技术的描述以理论为基础，同时具有很强的实用性，是世界上较先进的技术。书中在雷达电子防护波形设计方面，重点介绍了编码波形、步进频波形和探测波形电子防护技术；在电子防护信号处理方面，介绍了双相参源电子防护、空时自适应处理抗干扰、压制干扰电子防护等新信号处理技术。本书既可为电子侦察、电子干扰技术研究者提供珍贵的参考，也可为雷达系统设计者提供抗干扰设计的必要支撑。

《电子战信号处理》内容试读

第1章

现代电子战简介

像反舰导弹(ASM)这样的自主威胁能利用其传感器及一系列后续处理来探

测和选择正确的打击目标，并对该目标提供精确的制导信息。反舰导弹利用该

制导信息把自己送往目标。被攻击的目标采用动能或非动能(NK)武器对抗来

袭威胁。实时数字信号处理算法的应用使现代威胁感知器的有效性得到了显著提升。

本书阐述了电子战的现状，对自主威胁传感器中用于对抗常规电子攻击技术的数字信号处理实例进行了介绍，并给出了一种将物理模型与工程经验相结合的电子战效能评估的方法。

本书采用海军电子战案例介绍现代电子战中的信息对抗。鉴于大部分出版物主要关注空军电子战，本书给出海军电子战的基础理论，既更全面地阐述了现代电子战概念又填补了文献资料在该领域的空白。目前，大幅提升的雷达技术以及高

速DSP的使用使自主雷达制导反舰导弹形成了显著的战术优势。

本章介绍现代电子战的背景及基本概念。1.1节简要概述了海军电子战的发展历史，描述了现代电子攻击从利用传感器技术缺陷到实实在在的信息战的演化历程。如今的反舰导弹雷达传感器已经可以检测并测量多个目标的制导参数。传

感器可同时使用多种DSP算法，快速并准确地从测量参数中提取特征，以提升目

标分类能力。

1.2节概括介绍了常规概念下的电子对抗案例。这些简单的对抗场景将作为后续概念扩展的基础案例，并用于定义标准的电子战术语。本节通过引入突袭歼

灭概率(PRA)的概念，说明了这种简单场景如何作为一种基础支持对雷达制导反

舰弹群与海军舰群作战分析。

为便于后文的表述1.3节给出了简化的交战案例。通过这些基本而简单的例子，可以更容易、更直观地理解更复杂交战案例的数学分析结果。

电子战信号处理

Electronic Warfare Signal Processing

1.1海军电子战的演化历程

海军舰队自古以来就是一种令人震撼的武装力量，可以将部队从海洋投放至敌控地理区域。在大多数情况下，与经由陆路相比，通过水路航行的舰船可以更容易地进行人员和装备转移。在地面作战部队无法立即靠近敌人的情况下，通常从海面对敌人进行攻击，这导致了地面与海军力量的对抗以及两股海军力量之间的对抗。作战人员可使舰船足够靠近对方船只，然后采用人员登上敌方船只的方式进行对抗。

除了人员之外，地面武器常常装备于舰船来增加其作战效能或防御能力。古希腊人将多种武器装备到了舰船上来增加其有效射程，这些武器包括石弩、火焰投射器、长矛以及弓箭。火药和大炮在摧毁城墙和增加兵器的投掷射程之后，也很快装备在了舰船上。在这些技术的推动下，攻击性弹药的射程大大增加了。

在作战过程中，各个作战小组之间的通信至关重要。在古代，远距离的通信手段仅限于音频信号以及视距可见信号。就像在地面战争中一样，在白天海军采用信号旗和烟来向其他参战人员传递信息，夜晚则采用火炬信号。

信息域的作战是非常重要的。除了能够协调战术和作战力量，欺骗性的动作也可能颠覆一场战斗。有时一艘舰船已被敌方力量捕获，而己方尚未获悉，一个假的信号旗挥舞动作可以使己方将敌方误认为友军并允许其不断靠近。这是早期的欺骗性信息作战的简单案例：

与武器和通信方式一样，其他技术也经历了演化和改进。海军作战传感器的重要改进是使用望远镜来增加对舰船目标的目视观测和分类识别的距离。导航领域的改进包括指南针的使用以及六分仪结合更多恒星知识的使用。导航技术的发明使舰船得以航行至更远的距离，探索离岸更远的区域。

罗马曾经凭借其优越的道路及海军舰队控制了地中海沿岸及其周边的整片区域。导航、通信、传感器以及武器技术等方面的发展使海军舰队可以将力量投送到更远的距离。英国依赖其优越的海军力量形成统治遍布全世界的庞大帝国很多年。美国在1853年利用舰队向日本展示了先进的海军技术，并且带来了美国与亚洲国家贸易往来的增长。

在这些早期技术持续改进的同时，飞行器被发明，并在被应用于地面战争之后很快也被应用于海军舰队。航空母舰将飞行器搭载于舰船上，通过水面平台搭载飞行器，并从这一移动平台发射机载武器的方式，使海军舰队得以将力量投送至更远的距离以及更大纵深的内陆地区。第二次世界大战期间，在珍珠港及其他太平洋岛屿上已经验证了飞行平台与海军舰队的结合是非常有效的。

第1章现代电子战简介

面向海军舰队的对抗手段一直是采用陆基武器、其他舰载武器以及机载武器相结合的方式。在海军舰队间的战斗中，各船只必须足够靠近对方以满足舰载武器的射程要求。在第二次世界大战期间，这一任务有时由潜艇舰队的攻击行动秘密完成。其他情况下，从航空母舰升空的飞行器可以在足够远的距离实现对敌方舰队的攻击。从空中对舰队进行攻击是指由飞行员引导武器对敌方舰队进行打击。飞行员引导武器进行攻击的增多使发展尖端防御武器的需求持续增加，以使舰队在面对空中威胁时具有足够的自卫能力。

同样在第二次世界大战期间，雷达传感器先后在地面/空中战役以及海上战役中发展成熟。这种基于电磁波的传感器增加了对敌方空军力量及海军力量的探测和定位（包括角度及距离）能力，不仅作用距离大大增加，在黑暗环境以及恶劣气候下依然能够发挥效能。几乎与雷达应用于作战同时开始发展和部署的是（对雷达的)欺骗和迷惑技术，比如箔条的使用。随着对雷达的依赖逐渐增加，电子战成为了一个独特的作战层面。

随着雷达传感器以及其他电子技术的发展，战场上的速度、复杂性以及距离均有所提升，更多的自动化技术逐渐被引入作战。例如，操作手可以通过雷达屏显来判断是目标还是箔条。电子处理器能够根据回波特征处理将首选的感兴趣目标高亮显示给操作手。最终显示器完全不再给出雷达原始数据，取而代之的是数字处理后生成的符号。电子化的武器越来越多地做出战场战术决策，或是为操作手提供实时作战建议。武器的自主水平逐渐提升。

到了现代，许多国家拥有大量舰船组成的海军，具备将力量从邻近海域投送至距离较远的敌对国家的能力。以美国为代表的许多国家建造了以高价值目标①

(HVU)一航空母舰为核心的舰队。航空母舰舰队利用在这一移动基地上起飞

的飞机将力量投送至敌方区域。对于美国，航空母舰已成为占主导地位的移动武器基地，既可用于攻击，也可用于声明其政治立场。其他舰船尽管也可以发射远程武器，但它们的主要角色通常是保护作为移动基地的航空母舰。当然，随着技术越来越复杂，舰队的花费也相应越来越多。

由于海军舰队是投送力量至敌控区域的手段，随着对抗日益自动化，用于对抗这一海军力量的手段自然是自主化的反舰导弹。反舰导弹已经历了60多年的发展历程，作为飞行员制导武器的替换项，反舰导弹集成了多种包含先进电子器件及处理器的高性能传感器。现代的反舰导弹可以从海面舰船、空中平台、潜艇以及陆地等多种平台发射。尽管造价昂贵，但面对从未如此昂贵的海军舰队，反舰导弹仍然是一种高效费比的对抗手段。如果它能成功击中高价值目标，则更是如此。

①译者注：在本书中，高价值目标(HVU)均指航空母舰。

电子战信号处理

Electronic Warfare Signal Processing

1967年，以色列寻求投送力量至埃及控制的西奈半岛。埃及发射了四枚俄制

Styx导弹并击沉了以色列海军的INS Eilat号。作为回应，以色列加速了其Gabriel系列反舰导弹的研制。该系列导弹在1973年对叙利亚及其他国家的“赎罪日战争”中得到了有效应用，击沉多艘敌方舰艇。

在1982年的马岛战争中，英国在面对其敌人（阿根廷）时，利用海军舰队将力量投送至远离英国的阿根廷附近海域。作为反击，阿根廷使用法国生产的空中及地基发射的“飞鱼”反舰导弹，成功击沉或损毁了“谢菲尔德”号以及另外两艘英国舰艇。

此时，美国海军意识到它的自动防御系统会忽略“飞鱼”反舰导弹。因为它是大西洋公约组织同盟国的武器，所以会把它划分为非威胁目标。美国海军防御系统软件很快进行了必要的修正。在两伊战争期间，针对伊朗，美国将海军舰队驶入中东海域。尽管他们声称是由于飞行员失误，伊拉克在1987年成功采用“飞鱼”反舰导弹对抗了美国海军的佩里级舰“斯塔克”号。

即使是作战力量有限的国家也可通过获取和部署反舰导弹获得一定程度的对抗敌方优势海军力量的能力。在2006年7月的黎巴嫩战争中，以色列利用其海军巡逻队在距黎巴嫩海岸10 n mile①处包围了黎巴嫩真主党。由于没有意识到黎巴嫩真主党装备了反舰导弹（可能是C802),以色列舰艇NS Hanit号为了避免把以色列飞机错误识别为威胁目标而关闭了自动防御系统。据报道，黎巴嫩真主党从海岸发射了两枚反舰导弹，其中一枚击中并毁坏了INS Hanit号，并导致多名水手牺牲。

舰队的防御有两个基本方面：一是保护舰船及其投送力量的能力；二是尽可能长时间的保护在敌方区域的整个舰队。在反舰导弹的威胁下保护舰船的主要手段是采用动能或硬杀伤武器。动能武器包括以“海麻雀”和“拉姆”为代表的反导导

弹、以近防武器系统(CWS)为代表的高速射击武器，以及以高功率激光武器为代

表的新型武器。

动能武器是最可靠和有效的对抗反舰导弹的防御武器。它们的目标是物理损伤或摧毁反舰导弹平台或其传感器。动能武器的优点是能够通过感知反舰导弹是否偏离路径或者观察到反舰导弹坠入海面来实时确认杀伤效果。反舰导弹用于对抗动能武器的手段是在攻击过程中做机动。这大大增加了动能武器火控算法的复杂度。

一些具有较强军事力量的国家，会发射多轮反舰导弹来攻击敌方舰队。这些反舰导弹可从飞机、地基、海面船只以及潜艇等平台发射，协同压制敌方海军。现代机动反舰导弹对海军舰队的波次攻击使舰队防御面临巨大的挑战。按照预期，

①海里，In mile=1.852km。

第1章现代电子战简介升

这样的攻击可以压倒性地战胜现有的硬杀伤武器

由于分波次攻击以及反舰导弹机动成为了对抗动能武器的有效手段，并且搭载动能武器的能力是有限的，所以合理的做法是在动能武器的基础上增加非动能武器或者软杀伤武器。非动能武器可用于对抗多个反舰导弹，并且舰船通常可以在单位空间内搭载更多的非动能武器。这使舰船拥有可与硬杀伤武器互补的有效舰载电子攻击或软杀伤防御能力成为必须的选项。图1.1给出了海军战役中对抗反舰导弹波次式攻击的多层次防御体系。

战斗群

▣

电子攻击

高价值目标☐

反舰导弹波次攻击

诱饵

动能武器

来袭威胁

武器系统

图1.1海军多层反舰导弹防御

电子战是一场信息战四。反舰导弹导引头的目的是搜集并解读信息以使反舰导弹能够自动做出战术决策。导引头的首要任务是在监视模式下探测所有的可能目标，接下来的任务是进行目标分类或识别出正确的目标。图1.2给出了反舰导弹平台的简单模型。

反舰导弹

制导

寻的

目标回波

信号

图1.2反舰导弹模型

在探测和选定目标之后，反舰导弹传感器的处理器在目标参数周围生成跟踪波门，并在分离数据的同时要防止传感器无意中使用来自干扰系统的错误信息。

电子战信号处理

Electronic Warfare Signal Processing

一旦进入跟踪或定位模式，导引头将为制导子系统提供对当前目标的定位测量信息（距离与方位）。反舰导弹导引头的作用是进行正确的目标探测，然后在干扰背景下给出精确的距离和角度估计。图1.3给出了简单的距离跟踪波门的使用方式。

被选目标

时间

波门

距离

图1.3距离跟踪门应用

动能武器攻击的是反舰导弹平台，而电子攻击系统则是通过向导引头注入虚假信息来攻击反舰导弹的感知功能。图1.4所示为反舰导弹同时受到动能武器和非动能武器攻击的示意图。

反舰导弹

电子攻击

信号

制导

寻的

目标回波

动能武器

信号

攻击

图1.4攻击反舰导弹示意图

典型电子攻击技术的正常开发需要情报机构搜集实际工作中的威胁导弹传感器的样本，以分析其硬件缺陷。攻击探测能力的典型电子攻击技术的例子包括利用箔条来替代目标，或者通过噪声干扰致盲敌方传感器来阻止或延迟目标探测。

例如，对工作中的敌方反舰导弹导引头的仔细分析可使电子战工程师设计个电子攻击脉冲序列，它可以捕获敌方雷达的跟踪门，并且会在这些跟踪门中制造

6

···试读结束···