Overlapped Chirp Signals Parameters Estimation in Radar ESM Station

Estimación de parámetros de señales chirp superpuestas en estaciones ESM de radar

Se utilizan tres algoritmos consecutivos para estimar el número de múltiples señales chirp pulsadas recibidas superpuestas y sus parámetros en la ventana de recepción ruidosa de la estación de medidas electrónicas de apoyo (ESM) con una baja relación señal/ruido. El primer algoritmo consecutivo se utiliza para estimar tanto el número de múltiples señales de radar recibidas superpuestas como la tasa de chirp de cada una en la ventana de recepción. A continuación, el segundo algoritmo consecutivo se utiliza para minimizar el ruido aditivo y/o las interferencias en la ventana de recepción filtrando cada señal chirp recibida en el correspondiente dominio de Fourier fraccional. El tercer algoritmo consecutivo basado en WD y la transformada de Hough se utiliza para estimar tanto la duración de la señal chirp recibida como el ancho de banda de la señal chirp recibida.

1. INTRODUCCIÓN

Las fuerzas militares modernas dependen en gran medida de la guerra electrónica (EW) para producir una imagen completa de la batalla electromagnética, de forma que los emisores se detecten tan pronto como se enciendan en el entorno operativo. Se proporcionan parámetros y características detalladas de estos emisores.  Las estaciones de medidas electrónicas de apoyo (ESM) al radar se encargan de buscar, interceptar, localizar, registrar y analizar el espectro de radiofrecuencias radiadas por el radar con el fin de explotar dichas radiaciones en apoyo de las operaciones militares. Los sistemas de radar modernos emplean señales de baja probabilidad de interceptación (LPI) para evitar la interceptación por sistemas ESM hostiles. Una de las señales LPI más utilizadas es la señal chirp (modulación lineal de frecuencia), que se encuentra en diferentes sistemas de radar. Por ello, las estaciones ESM deben desarrollar sus capacidades de detección mejorando el procesamiento y análisis de sus señales de recepción.  Esta información ESM detallada se utiliza para controlar el despliegue y el funcionamiento de las estaciones de contramedidas electrónicas (ECM), ya que el enlace entre las estaciones ESM y ECM suele ser automático.  Asimismo, esta información ESM se utiliza para garantizar el uso eficaz de los sistemas de radar chirp amigos a pesar del uso de ECM enemigos.

En [1], se utiliza la distribución de Wigner-Ville (WVD) como técnica de detección de tiempo-frecuencia (T-F) y se combina con la transformada de Hough-Radon (HT) para identificar los parámetros de la forma de onda continua modulada en frecuencia (FMCW) del radar a niveles bajos de relación señal-ruido (SNR).  En [2], WD y HT se utilizan para detectar y extraer los parámetros de las señales FMCW.  Se utiliza un algoritmo propuesto de Cross-Wigner-Ville y HT (XWHT) para la detección y extracción de parámetros de señales FMCW en función de los crossterms creados por WD [2].  El rendimiento del método propuesto se compara con otros métodos basados en la transformada Wigner-Hough en términos de velocidad de transformación, extracción de parámetros y rendimiento de detección.