摘要：本文针对天基电子侦察中阵列天线技术以及信号处理技术进行了深入的分析，对天线阵列几何结构、空间谱侧向、波束形成技术进行了相应的分析与优化，可以有效提升系统对于微弱信号的处理准确性和处理效率。
【关键词】天基；侦测；阵列信号；卫星侦察
目前，采用卫星在外层空间开展电子侦察工作，可以有效获取信息情报与技术情报，已经在气象、军事等各个领域得到了广泛的应用。要提升信息时效性，需要推广微处理技术以及大规模的集成电路，在这一背景下，星上终端设备也需要肩负更多的信息处理任务，为卫星信息技术的提升奠定好坚实的基础。对于天基电子侦探设备来说，新形势的发展对其带来了更为严格的要求，下面就针对天基电子侦测中的阵列信号处理技术进行详细分析。
1天基电子侦测中的阵列信号处理技术
为了满足对于太空环境侦测的要求，在设计天线阵列的过程中，不仅要分析原材料的环境，还要分析火箭发射荷载要求，最大限度的保障信号接收能力，为了满足这一需求，建议采用高增益、高频带天线阵列，在设计时，需要考虑到组阵方式以及单元设计两个方面的内容。若单个天线难以满足侦察需求，就可以应用天线阵列，同时，还要根据卫星外形对阵列形式进行适当的调整，提升设计的可实现性。此外，天基电子设备侦察链路的电波传播路径是很长的，在传输过程中也很容易出现损耗，综合各种情况来看，星载侦察设备对于信号的接受强度并不大，因此，在设计侦察链路时，必须要考虑到噪声的问题，采取合理的措施减小系统噪声，在保障系统设计可以满足技术指标的同时尽可能的降低设计成本。影响侦察性能的主要因素就是载噪比（C/N），这一因素也会影响发射端噪声与损耗，根据传输参数，可以对现行的接收设备进行重新优化。关于传输中的损耗问题，其主要损耗包括大气损耗、空间传播损耗、天线误差损耗、折射影响损耗、误差损耗几个方面，考虑到损耗的问题，需要分析到多径衰落问题，提升系统的可靠性。此外，星载侦察天线在接收信号时，也会接收到一定的噪声，常见的有天线与接收机中的热噪声、天线与周围辐射噪声、线路电阻产生的热噪声、解调器噪声等等，这些噪声对于接受设备的影响并不大，可以忽略不计。
2数字波束形成多信号侦察技术
发射站与卫星之间的距离是非常之远的，其侦测的信号也非常的微弱，将自适应信号处理与阵列天线进行密切的结合可以提升空域滤波能力，获取到更好的增益，提升系统对于信号的侦收能力。在这一背景下，可以大范围的推广干扰抑制技术，这种技术强调，波束图在特定的方向，是可以形成主波束的，在干扰方向会出现零点，并指定相关的位置。在数字波束形成多信号侦察技术中，会涉及到盲信号分离的问题，盲信号分离主要利用自身包络恒定性与源信号独立统计性，根据此来优化代价函数，将原信号在混合的信号中分离开来，一般情况下，数字调制通信信号能够蛮子恒模特征，这是由盲信号自适应算法来决定，具体的计算方式详见公式（1）。
3快速高分辨空间谱处理模块分析
关于空间谱的估计和测算工作，会涉及到三角函数计算问题与复数矩阵运算问题，需要花费大量的处理时间，为了满足处理需求，需要应用低功耗、小型的处理器，该种处理器需要满足以下几个方面的需求：（1）拥有高性能阵列信号，这一处理平台的核心就是多片高速数字信号处理器，以此来构建数据处理平台，这样即可完成阵列信号处理算法。（2）在优化矩阵运算的矩阵处理上，需要使用矩阵分解法、矩阵求逆等一系列的非规则运算方式，这种运算方式也是非常耗费时间和资源的，为了提升处理速度，还需要推广性能稳定、效率高的数值处理方式，提升数字信号处理器的运算速度。（3）关于算法并行处理方式，需要根据设备组成来对并行算法进行分解，提升整个处理器的协调性，采取合理的措施优化处理速度。根据MUSIC侧向算法可以得出，如果代价函数计算角度不同，那么是可以同时在多个处理器上处理数据的，这样既可有效提升数据的处理速度和准确性。对于DSP的相关数据，可以采用FastBus噪声子空间数据进行计算，分析出相应的代价函数，对其谱峰进行详细搜索，分析不同数据的局部极值点，这样可以得到侧向结果，关于DSP通信链路，可以采用FPGA中的通信模型进行计算。关于仿真实验参数的计算，一般的天线阵列单元数目都是8，信号个数为一个，角度搜索范围调整为90×360，如果采用C语言进行程序设计，只要使用38.4ms就可以完成计算。
4高精度定位处理算法的应用分析
关于天基电子侦测设备，其相关的定位体制主要有两种类型，即单平台组网与多平台组网两种类型，其中，单平台组网的使用更多，关于该种组网方式，可以采用这样的实现方式：第一种方式：使用运动轨迹一维侧向结果来对三角交会进行相应的定位；第二种方式：采用二维来波方向实现地球表面的定位。对于上述的问题，还可以采用Kalman滤波法以及最小二乘法进行计算，这样可以有效提升定位的准确性。
5结语
总之，随着天基通讯技术的发展，对地面信号接受、处理和发送将日益完善，促使卫星应用服务的范围和领域越来越宽广，通过对多种信号处理技术的综合应用，还可以实现高分辨测定以及多信号侦察定位，这对于提升天基平台的信息获取准确性有着非常积极的意义。
参考文献
[1]李淳.天基电子侦测中的阵列信号处理技术[J].无线电通信技术,2009(06).
[2]陈四根.阵列信号处理相关技术研究[D].哈尔滨工程大学,2004.
[3]葛利嘉,张信通.阵列天线信号处理及其在电子战和无线通信中的应用[J].军事通信技术,1998(04).
作者：刘秀琦 李昶 吴学菲
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