0　引言
電磁環(huán)境是指存在于給定場所的所有電磁現象的總和。隨著無線電技術的不斷發(fā)展,各種臺站數量急劇增加,導致無線電頻譜資源日趨緊張,電磁環(huán)境日益復雜,。尤其是在電子對抗領域,各種干擾使電子設備工作的電磁環(huán)境非常惡劣,所以如今的各種偵察,、對抗手段均必須考慮復雜的電磁環(huán)境[1,2]。但何謂復雜?業(yè)界并沒有給出一個清晰的定義和定量的評價,。通常在某些領域會有一些適應本專業(yè)的一些評估指標,如雷達對抗領域的脈沖密度[3],、通信對抗領域的頻譜占用度
等。
采用脈沖密度描述電磁環(huán)境無論在實際應用中還是在理論上都存在較大的爭議[4],。爭議主要在于:(1)單純強調外界高的脈沖密度對衡量系統的能力沒有太大的意義;(2)脈沖密度相同不能表示同樣復雜的信號環(huán)境;(3)脈沖密度本身缺乏一個公認的可測量的定義,。
頻譜占用度也不是科學的評價指標,相等的頻譜占用度并不能表征電磁環(huán)境的復雜度相當。
另外,電磁環(huán)境的復雜度是有針對性的,。相同的電磁環(huán)境對此類用戶而言甚為復雜,但對于其他類型的用戶又可能相當簡單,。所以復雜度的定義需針對具體的應用,考慮多種因素,以得到一個綜合的電磁環(huán)境評價指標。
本文針對跳頻信號的偵察,、分選,提出了“復合信息熵”的定量評估指標,該指標綜合考慮電磁環(huán)境中的信號類型數,、跳頻信號數目、跳速和信道分布情況,。該熵值越大,代表電磁環(huán)境復雜度越高,跳頻信號的分選工作將更加困難,。
1　“復合信息熵”的定義
對于跳頻信號分選,我們希望復雜電磁環(huán)境的定義能夠遵循以下幾個原則:
(1)信號種類(如定頻、跳頻,、脈沖,、掃頻信號等等)越多,電磁環(huán)境越復雜;
(2)信源數目越多,電磁環(huán)境越復雜;
(3)信號的特征變化越快(如高速跳頻),電磁環(huán)境越復雜;
(4)在信號種類數、信源數相等的情況下,各信號在時頻平面內分布越不均勻(分布不均即頻率碰撞概率大,導致分選難度大),電磁環(huán)境越復雜,。

“復合信息熵”S包含三個部分,第一部分稱為“類型熵”,表示為對信號類型描述的估計,信號類型越多,其值越大;第二部分稱為“密度熵”,跳速越快和跳頻電臺數越多,觀測時段內hop數越多,熵值也就越大;第三部分反映了信號在時頻圖上的分布均勻程度,分布越不均勻,熵值越大,。
“復合信息熵”的定義滿足了上文中四個原則。下面給出幾種概率的定義,。
對于信號類型,某種類型信號的概率不好統計,一般根據經驗值而定,不同環(huán)境不同頻段存在的用戶是不同的,。本文假設每一個時刻各類型信號均存在,即定義信號類型概率為:

　　對時頻矩陣X(n,k)進行分區(qū),再統計各空格的有效時頻點數,得到直方圖如圖3所示。

圖1中的信號在觀測頻段內分布比較均勻,所以圖3中的直條分布在整個時頻面,。
2.2　仿真結果
圖4為類型熵值與信號類型關系曲線,。由圖可看出,信號類型數目增多,類型熵值增大,。
圖5為密度熵值與跳速、跳頻電臺數的關系圖,。圖中可見,電臺數增多,密度熵值增大;相同的電臺數目,跳速更快熵值更大,。

將圖1中信號在頻段內進行壓縮,根據(5)、(2)式第三部分計算分布熵,得到不同分布熵如表2所示,。
表2中結果表示,相同的信號類型,、信號數目,其分布的頻帶越窄,分布熵值越大。
復合熵等于類型熵,、密度熵和分布熵的加權相加,仿真結果表明了復合熵值符合上文四個原則,。各熵值的權值可根據實際應用需求而定。

3　結束語

本文針對跳頻信號分選,，定義的“復合信息嫡”實現了定量了評價電磁環(huán)境復雜度,仿真結果表明了方法的有效性,。以信息熵作為電磁信號環(huán)境的一個量化指標,不僅是可行的,而且容易操作,。