现代雷达信号处理及发展趋势分析

马杨

【摘要】 现代雷达在国防、生产及生活中均具有非常重要的作用，雷达信号处理是现代雷达系统的核心内容之一，其直接影响着雷达系统的适用范围和工作性能等，但雷达的工作方式及工作地点，又决定了雷达信号处理需要面对各种不同的需要和复杂的工作环境。基于此，本文结合笔者相关实践工作经验，主要对现代雷达系统的信号处理技术及其未来发展趋势展开探讨。

【关键词】 雷达系统 信号处理 技术 发展趋势

雷达信号处理是其完成信号检索、信息分析及提取所采用的主要手段，是现代雷达系统的一项重要技术。雷达系统运行中，通过利用信号处理技术对接收的数据信息进行分析、定位、跟踪，既可以有效实现高精度的目标追踪，还能够有效拓展目标识别、目标成像、电子对抗及精确制导等功能，实现雷达技术的综合化、多元化，从而为军事、生产、生活等活动的实施提供有效的支持。

一、现代雷达信号处理的主要技术分析

1、脉冲压缩技术。该技术是雷达信号处理最重要的一项技术，其主要是通过设计出特殊波形并运用相应的处理方法，将所接收的宽脉冲信号压缩成为窄脉冲信号，以此来有效解决雷达系统在探测距离、精度和干扰等方面的问题。现代雷达最常用的脉冲压缩处理方法是匹配滤波器，其最明显的缺点是性能会受到本身旁瓣特性的限制，信号处理后除了所期望的主脉冲外还会存在较高的距离旁瓣，因此未来如何通过结合雷达波形特点，采用更加完善的处理方法降低距离旁瓣，是该项技术发展的主要方向。

2、干扰抑制技术。雷达系统运行过程中，除了会接收目标回波之外，信号中还包含了接收机噪声及其它事物、环境所产生的无源杂波，当然军事雷达还常受到各种人为干扰，比如说设置防雷达伪装网就会产生屏蔽效应，从而掩盖雷达想要探测的目标，因此说抗干扰或者说抑制干扰也是雷达信号处理中的一项重要内容。在抗干扰措施选择中，现代雷达可以应用无源雷达探测，有效减少雷达系统的电磁辐射属性，以提升其隐蔽性和生存能力。

3、目标检测技术。目标检测也是雷达最为基本的一项功能，同时也是其信号处理重点发展的方向。从统计学理论来看，雷达目标检测是较为典型的统计判断过程，即通过观测信号，然后经过先验统计知识对目标是否存在做出判定。从模式分类观点来看，其可被看做是二元分类问题，即根据目标和背景环境观测信号在某一变换域上的表现特征的差异进行判断。现代雷达目标检测技术主要包括基于统计特性的目标检测与基于特征的目标检测这两大方面内容。

4、目标识别技术。这项技术是现代雷达系统和早期雷达进行分别的一项重要标志。目标识别的核心技术是利用计算机与雷达系统对远距离目标进行分辨，然后通过分析所获得的各项特征参数判定目标的类型、属性等信息。目标识别的关键技术是对目标后向电磁散射信号进行综合处理，而目标后向散射回波又包括了光学区散射及变极化特性、目标电磁谐振等重要信息，通过对这些特性的表达、提取与识别则构成了现代雷达目标识别技术体系。

二、未来雷达信号处理的发展趋势

1、处理对象更趋复杂化。通常雷达信号处理对象包括目标产生的散射回波及目标回波之外的各种干扰信号这两大部分内容。但由于目标回波和干扰信号存在特征上的不同，因此传统雷达可以通过滤除干扰信号进而发现目标并精确测算目标的各项参数。而现代雷达系统的信号处理目标与背景干扰更加的多样化，干扰信号的欺骗性以及目标回波的难分辨性也越来越强，这就使得信号处理越来越复杂。

2、处理方法综合交融。现代雷达系统应用范围不断拓展，使得新体制雷达技术迅速崛起，雷达信号及背景的高斯、平稳假设正在被高斯、时变所取代，而对象系统的因果、线性及最小相位性也正在被非因果、非线性和非最小相位性而取代，在信号分析与处理方法上也开始向着高阶统计量分析的方向上发展，所有的信号处理方法都在朝着智能化、数字化的方向前进，从而让现代雷达系统信号处理技术的发展呈现出多科学、多领域的综合交融趋势。

3、信号处理实现更加的灵活实时。传统的雷达系统最早在信号处理时，主要采用模拟电路进行实现，随着数字技术的发展，特别是数字逻辑电路的出现，雷达信号处理技术的实现进入了快速发展时期。现代雷达信号处理中的专用集成电路（ASIC），能够现场编程门列阵和数字信号处理器，不仅在很大程度上促进了雷达信号处理性能的飞速提高及功能的不断拓展，同时也使得雷达信号处理实现更加的具有灵活性和时效性，并且进一步推动着雷达信号处理系统向着模块化、数字化及软件化的方向上迅猛发展。

结语：综上所述，现代雷达系统已经具备了目标识别、探测、追踪、干扰抑制等多方面的功能，相信随着现代雷达系统信号处理能力的不断提升及全面化，雷达系统将会应用到除国防、航天航海、工业探测等领域以外的更多行业，并且雷达信号处理的数字化、模块化发展还将大大提升雷达的使用效率和效益，从而让其更好地为社会与人民提供服务。

参 考 文 献

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