1、应用背景
用频装备是现代化战争中的重要组成部分，在很多场合用频装备性能指标的高低直接决定了战争全局的胜败。然而，在的实际战区的电磁环境中，充斥着种类繁多的复杂电磁信号，例如雷达、导航、通信、敌方干扰、自然噪声等信号。同时由于各种电磁信号的传播受到实际地理环境的显著影响，导致战区电磁环境异常复杂。用频装备在复杂电磁环境下的性能测试成为其研制过程中的重要内容。
概括来说，武器装备的电磁性能测试按环境不同可分为三类。第一是全实物测试，将待测装备置于演习或实际战区，利用实际存在的复杂电磁环境对装备性能进行测试。此种方式最具说服力，通常作为成熟型号武器装备的最终测试方法。但是，因为此方式成本极高、风险大，很多场合是破坏性测试，并且所得到测试结果不具备遍历性，无法满足装备研制过程中的绝大多数的常规测试需求。第二种是基于计算机、数据库等技术的全数字仿真测试。这种技术是通过数据采集或者数学建模的方式，将实际电磁环境的主要特征信息以数字格式存储于数据库中，在某种特定仿真算法的驱动下，对待测装备的性能进行全数字仿真测试。此方法运行成本低、灵活便捷，通常用于装备的前期开发过程中，偏重于对软件算法的测试。然而由于逼真度低，与实际环境差异过大，对于正式装备的性能测试仅具有参考作用，大多数场合无法作为最终验证手段。第三种测试方法是半实物模拟测试，此方法是在前两种方法有机结合的基础上发展而来的。它利用数据采集或数学建模的方法组建数字化复杂电磁环境信息数据库，根据实际测试场景需求，计算波形数据，基于复杂信号发生技术，通过波形发生的方式产生实际电磁信号，人为构建高逼真度的复杂电磁环境，用于装备性能测试。这种测试方法兼备了前两种方法的优点，测试高效便捷，打破全实物测试中测试环境的时空限制；场景丰富，根据实战环境需求任意构建测试电磁环境信号；高逼真度，基于数字地图数据，综合考虑辐射源种类、装备布局、传播途径、自然干扰等各种因素；成本低廉、结果全面，非损坏性测试，实现高度一致性的重复性测试，可评估装备在各种极端条件下的性能。
2、复杂电磁环境构建分析
根据国军标（GJB6130-2007）给出的定义，复杂电磁环境是指在一定的空域、时域、频域和功率域上，多种电磁信号同时存在，对用频装备运用和作战行动产生一定影响的电磁环境。由此可知，复杂电磁环境是对某个实际场景中所含各种复杂电磁信号成分的泛称。每一类型的电磁环境又由不同类型的电磁辐射源生成，并对不同的信息化装备产生影响。对复杂电磁环境建模的前提是对一个场景中种类繁复、特性复杂的信号成分进行分类、分析，进而根据每种常规信号的表征和传播媒质进行建模。最后将关注的各信号综合，完成对实际电磁环境模拟构建。
概括来讲，复杂电磁环境所含信号成分主要分为两类：自然因素干扰信号和人为因素干扰信号，其中人为因素干扰信号包括了无意干扰信号和对抗干扰信号。自然因素干扰信号主要源于雷电和静电，属于实际环境中的非可控因素。用于半实物模拟测试的电磁环境构建主要注重于特性可控的人为因素干扰信号的模拟。由于对抗干扰信号对电子武器装备的影响显著，形式多样、样式复杂，成为复杂电磁环境模拟的关键内容。随着电子战装备的快速发展升级，所用到的电磁信号主要呈现以下四个特点：1）信号样式复杂多样，种类多，分布密度大。数字矢量调制技术的发展，使一系列复杂调制样式的实现成为现实。在战区广泛密集分布的各种新体制雷达装备所使用的调制格式涵盖了线性调频、非线性调频、相位编码、频率编码、噪声调频、巴克码调制等脉内调制格式，以及脉间频率捷变、脉组频率捷变、分时频率分集、PRI参差/抖动/组变/滑变、脉冲宽度组变/组合等脉间调制格式。2）信号频率覆盖范围大幅度拓宽。电子装备所用电磁信号所占用频段不断变宽，从高频信号覆盖到微波毫米波信号。3）信号调制带宽不断加大。例如新式合成孔径雷达的调制带宽达到GHz量级。4）信号种类繁复，信号高度交叠。对于某些常规接收机在同一时间可能有百万量级的信号同时出现，交叠严重。
复杂电磁环境的逼真模拟构建是半实物模拟测试的基础，对装备开展复杂电磁环境试验、研究武器装备的电磁兼容性、检测其电磁环境适应能力提供了便利，有利于提高武器装备对电磁环境的适应能力，具有重要的意义。
