摘要：本文针对外场雷达信号环境的仿真过程，对信号密度和脉冲丢失概率之间的关系进行理论分析，在此基础上，提出在一个射频通道内引入多射频源方法，并进行可行性分析。
关键词：信号密度 脉冲丢失概率 多射频源
中图分类号：TN955 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）07-0105-01
在对外场电磁信号环境进行仿真时，信号密度反映了仿真模拟器所能提供的电磁威胁环境密度，对检验ESM系统的信号分选能力至关重要。但该指标不能单独衡量，必须与脉冲丢失概率结合分析，才能真正反映模拟器的实际仿真效果。
本文对外场雷达信号环境仿真时一个通道内单射频源情况进行脉冲丢失概率分析，然后提出一个通道内多射频源的方法并进行论证。
1 脉冲丢失原因
在进行雷达信号环境仿真时，在一个脉冲的脉宽内，如果另一脉冲到达，则后到达的脉冲就会被丢失。具体又可分为两种情况。
情况A：当脉冲2前沿到来时，仍处于脉冲1脉宽内，当脉冲1下降沿到来时，脉冲2仍在持续，因此进入脉冲2的脉宽，而之前的部分则被丢失。
情况B：脉冲2的前沿和后沿都在脉冲1的脉宽内，因此，脉冲2的信息全被丢失。
以上为雷达信号环境仿真时两种可能的脉冲丢失情况，下面分析脉冲丢失概率与信号密度之间的关系。
2 脉冲丢失概率与信号密度的关系
一个复杂雷达信号环境中任一脉冲可能被丢失的概率，就是在这一脉冲的前沿时刻其它脉冲可能存在的概率。需要注意的是，同一部雷达辐射的脉冲串是不可能重合的，因此应排除该脉冲所在的同一部雷达辐射的脉冲，另外在密集的雷达信号环境中，不同雷达发射的脉冲串之间相互独立，在任一时刻，脉冲存在的概率是相同的。所以，任一脉冲可能丢失的概率就是除了这一脉冲所在的雷达脉冲串外，其它雷达的脉冲可能出现的概率。
在由多部真实雷达所构成的雷达威胁信号环境中，每部雷达的发射信号都是一个有特定规律的脉冲串信号；当雷达部数足够多时，将形成一个同时间无关的信号密度为的平稳随机过程的信号流，在任意时刻一个给定的时间间隔内，可能出现n个脉冲的概率服从泊松分布：
其中，为信号密度，为时间窗口宽度，表示信号密度为时，在任意宽的时间窗口内，到达个脉冲的概率。
若确定，令m=1/，表示单位时间内的窗口数，则表示单位时间内包含n个脉冲的窗口数量，表示单位时间内包含n个脉冲所丢失掉的脉冲数量，因此，脉冲丢失概率可以表示为：
令，则上式可写为：
3 多射频源时的脉冲丢失概率
上面关于脉冲丢失概率的分析是单射频源的情况下。
多射频源情况下的脉冲丢失概率如下：
其中，c表示单个射频通道内射频源的数量[1]。
为了观察脉冲丢失概率P与的关系，利用仿真软件将P与的关系用曲线表示出来，以方便观察分析。
由图可以看出，随着射频源数量c的增加，脉冲丢失概率P明显下降，即在适应同样脉冲密度条件下，多射频源带来了脉冲丢失概率的迅速下降；或者说，在满足同样脉冲丢失概率条件下，多射频源情况下仿真模拟器可以适应更高的脉冲密度（同样的时，更大的意味着更大的）。
由以上分析可以得出结论，在单个通道内采用多射频源结构可以使模拟器有更好的脉冲丢失概率表现，从而更好地提升仿真模拟器的性能，因此，将多射频源结构应用到仿真模拟器中可以作为雷达环境模拟器下一步的研究和改进方向。
4 应用分析
由图1可以发现，提高雷达信号环境模拟器中射频源数量后，将会有效降低同样信号密度下的脉冲丢失概率，从而提升模拟器的性能水平。具体地说，在满足给定的脉冲丢失概率前提下，采用多个射频源能比单一射频源的情况模拟产生更高的信号密度，而且，n值越大，效率越高，较单一射频源有更大的优势。这在实际外场应用时，具有很大的意义，因为这就意味着搭配适当的射频通道，可以辐射到空间更多的信号，使得参试装备面临更接近于实战的电磁环境。
实际应用中，虽然多射频源比单射频源有很大优势，但要考虑硬件实现的复杂度，比如硬件成本的提高，视频电路和控制单元数量的增加，多射频源带来的单一射频通道内时序控制难度增加，以及由此带来的电磁兼容问题等等，但随着集成电路的发展，可通过应用DSP与FPGA结合以及应用软件实现一些需要高速处理的电路单元，实现单一通道内多射频源的目的，从而增强仿真模拟器的性能，更好地为外场任务提供与真实环境更加接近的电磁环境。
参考文献
[1]张洪斌.脉冲丢失概率分析及结构优化措施[J].航天电子对抗，1997（1）：37-41.
[2]祝正威.脉冲丢失概率的计算方法[J].电子对抗技术，1990（12）：21-26.
[3]辛明.密集电磁环境下脉冲信息的丢失概率[J].电子信息对抗技术，2012（5）：25-27.
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