雷達信號處理機顯控及通信技術探究

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雷達信號處理機是在各種雜波、干擾背景下，檢測目標有效回波信號的關鍵，影響雷達信號捕捉效果，影響雷達定位探測準確性和有效性。本文將以雷達信號處理機顯控與通信技術為研究對象，結合雷達信號處理基本理論，對雷達信息處理機顯控問題展開研究，分析如何實現雷達信號的高速處理與顯控，并提出濾波技術的應用，削弱固定雜波對信號處理機顯控的負面影響，從而使雷達功能得到更好發揮，提高顯控水平，保證探測質量。

1雷達功能與特點

雷達是利用電磁波探測目標的電子設備，是通過無線電定位方式，來實現無線電探測與測距，通過回波測定發現探測目標空間位置信息，由于雷達通過無線電技術實現探測，所以也被稱為“無線電定位”。其探測原理是通過發射電磁波，對探測目標進行照射，在通過天線接收其回波，提取回波信息，來獲取測定目標速度、方位、高度等信息。探測通信過程中信息載體是無線電波，天線接收回波后，由接收設備進行處理，提取信息數據，當前廣泛應用于：氣象領域、軍事領域、航空領域。雷達技術最早出現于一戰時期，但由于當時受到技術水平限制，探測范圍和準確性都存在局限。二戰時期雷達技術得到實際運用，且已十分成熟，能實現地對空、空對空、空對地的探測識別。隨后更融入了脈沖跟蹤技術，能通過跟蹤模式對目標進行跟蹤探測，且探測中系統能自動修正干擾誤差，提高探測準確性和有效性。二十世紀末，微處理技術與光學探測技術融入雷達領域，使雷達探測實現智能化、自動化，能自動進行多目標跟蹤探測，在軍事領域中做出了巨大貢獻。

2雷達通信技術

雷達應用非常廣泛，可探測飛機、艦艇、導彈。除軍事用途外，還可用來為飛機、船只導航。另一方面，氣象領域中的應用，可探測臺風、雷雨、烏云，以實現預測天氣目的。雷達通信基本過程是，發射機發射電磁波，由收發轉換開關傳送給天線，由天線將電磁波發送出進行傳播，電磁波遇到目標后產生回波，回波被天線獲取，通過接收設備進行信號處理。距離測量是根據回波延遲時間判斷，計算公式為S=CT/2。方向探測通常利用天線方向性，測定方位角和俯仰角。速度測試方面則根據回波頻率改變量確定，其基本原理是多普勒頻移。但實際上雷達應用中，通信過程可能受到干擾設備或其他外部信號干擾，同時會被電子偵察設備探測到通信信號。因此，要加強雷達抗干擾，反偵察能力?，F代雷達為提高通信穩定性與可靠性，融入了數據處理技術、加密技術、組網技術、分布式有源技術、自適應波束形成技術、光電子技術。這便使得雷達通信抗干擾能力大大提升，數據處理效率和水平明顯提高，能實現多頻道、多極化、多模式通信，而且通信數據形式更加多元。

3雷達信號處理機顯控

通過前文分析不難看出雷達探測的應用優勢。雷達設備種類繁多，技術含量高，應用范圍廣。根據用途不同可分為：軍用雷達、預警雷達、引導指揮雷達、機載雷達、氣象雷達、航行管制雷達等。雷達探測不受天氣影響，穿透力強，探測效果好。但探測有效性和準確性，通常與信號處理機顯控有直接關系。近些年來，現代雷達中接收采樣數據量成倍增加，信號處理機顯控難度提高，使得信號處理機顯控成為雷達研究領域熱門課題。為提升顯控有效性，修正誤差，一般情況應通過MAD抑制低速雜波信號，區分雜波與目標回波。由于雜波與目標回波頻率不同，所以能通過濾波器消除。但實際上，由于雜波中心頻率位于零頻，多普勒頻移未知，卻容易被濾波器忽略，所以傳統MAD抗干擾濾波方式，效果并不好，會出現顯控判斷現象。為解決這一問題，就應利用自適應恒虛警檢測，通過CFAR檢測抑制雜波。另一方面，還可選擇匹配數字濾波器方式，利用脈沖壓縮處理方式，進行波篩選，將雜波進行掩蓋，避免雜波干擾。但實際應用中，由于模擬技術缺陷，掩蓋效果與理論值可能會存在差異。雜波分為:地物雜波與氣象雜波幾大類，不同雜波波幅與干擾程度不同，但通常雜波也具有一定規律性。因此，為了彌補理論值誤差問題，則可通過改進濾波方式，實現抑制雜波，保障顯控準確性與有效性。例如，對多普勒濾波器進行利用。該濾波器能有效提高顯控質量，通過FIR實現濾波，抗干擾性能非常好，而且容易實現。除以上幾種技術手段還，近些年來，很多雷達也在開始MTD技術，該技術是通過窄帶濾波器組的方式來實現抑制雜波，從而改善信號接收機性能，全面提高接收有效性，實現高質量顯控，該技術雜波抑制效果非常明顯。但各類技術手段有著不同特點和適用范圍，具體應用中，要根據雷達信號接收機特點和顯控要求及實際雜波特性規律選擇抑制方式。

4結束語

雷達探測不受地形，天氣情況影響，而且探測距離遠，準確性與可靠性高，能應于海洋探測、地理探測、航空探測等眾多領域。但隨著雷達數字化的發生，接收機采樣數據量越來越大，使得信號處理機顯控難度隨之提高，準確性出現下降，雜波處理面臨挑戰。因此，在實際應用中，要根據雜波特性與顯控要求，合理選擇濾波技術，保證顯控質量。

作者:陳兵 單位:四川九洲電器集團有限責任公司

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