雷达信号处理系统的关键技术要点

李莹+李晓莉

摘要：电磁波探测工作开展过程中，借助雷达能有效对相关目标进行照射并有效回收，结合距离参数、距离变化率参数。方位参数以及高度参数等，建立相应的数据分析结构，具有一定的研究价值。本文对雷达信号处理系统的工作原理进行了简要分析，并集中阐释了雷达信号处理系统运行时的关键技术，以供参考。

关键词：雷达信号；处理；工作原理；技术

近几年，我国境内雷达的应用范围在不断扩展，不仅应用在军事电子设备中，也被广泛应用在科学研究、通信通讯等项目中，由于雷达信号处理系统十分关键，因此，要对技术运行原理和关键技术结构予以分析，从而提高设备的实际应用效率。

一、雷达信号处理系统运行的工作原理

在应用雷达信号处理系统的过程中，要对其工作原理有明确的认知，才能有效践行较好的处理结构和管理控制措施。雷达发射机在产生电磁能后，要借助转换开关处理单元，将相关信号传输到天线结构，由于收发转换开关不仅仅能发射电磁波，也能同时接收电磁波，因此，就能形成有效的转换作用。雷达天线将其整合为电磁能波束进行处理[1]。也就是说，正是对机械和电气的组合，能完善波束的角坐标，保证各个方向散射的能力都能被有效截取。雷达接收机会将收到的微弱信号进行有效的放大，且能进一步处理射频信息，整合视频的基带信息，再经过接收装置，将其直接显示在信号显示器中，确保数据和信息得以保存。需要注意的是，接收机获取相关数据后，要借助雷达对其进行有效的关联，维护目标信息的处理价值，也为后续功能的维护提供保障机制。

二、雷达信号处理系统运行的关键技术

在研究雷达信号处理系统的过程中，首先要对其基本结构和功能进行分析，雷达主要分为发射机、天线、接收机以及显示器四个部分，各个部分各司其职，维护技术运行的完整性[2]。在具体信号被处理时，也就是雷达践行信息输出的过程，只有掌握具体的管理技术，才能保证技术控制效果的最优化。本文将脉冲压缩雷达作为研究对象，着重讲解了相关技术的运行要点以及实际要求[3]。

第一，线性调频脉冲压缩信号处理技术。在雷达信号处理系统中，线性调频信号借助非线性相位调制以及线性频率调制工作获取有效的时宽带宽积，整合相关压缩信号的同时，会产生远距离和高分辨率，因此，相较于其他的脉冲压缩信号，线性调频脉冲压缩信号处理技术的优势较为明显，需要技术人员在应用过程中给予其运行结构和管理结构更多的关注。线性调频脉冲压缩信号对应的回波信号产生的多普勒频移并不是非常敏感，能借助相同匹配滤器进行具体信号的分辨和处理，一定程度上简化了信号处理系统的难易程度，有效节省了信号分类、整合以及辨认的时间，提高管控实效性。另外，由于信号产生以及相关参数处理过程简洁化程度较高，技术应用也较为频繁，这就使得其应用范围越来越广泛。然而，由于距离参数和多普勒频移耦合之间的匹配输出旁瓣较多，需要借助失配处理工作，会对系统的灵敏度造成伤害，也是导致经济损失的重要因素。

第二，波形设计结构，在雷达工作过程中，主要是对回波信号进行处理，从而识别复杂系统中的有价值信息。因此，回波波形的设计结构具有非常重要的价值，能直接决定信号实际的截取速度，对信号处理方式以及信号处理水平也会产生影响。目前，多数地区使用的雷达都是利用脉冲压缩处理机制，对发射后的宽脉冲进行匹配滤波器处理，从而有效输出宽度缩短的窄脉冲，经过雷达的自动检测，能在有效优化分辨率的同时，确保距离分辨力以及平均功率之间能建立有效的数据平衡，维护后续工作的应用情况[4]。

第三，要对线性调频脉冲压缩信号的匹配率滤波予以分析和管理，在线性调频信号处理的过程中，要对时宽带宽积进行整合，尤其是针对探测能力和距离分辨力予以控制，维护探测能力和距离分辨力的基础上，要对回波信号的接收结构予以统筹管理，集中处理的过程能有效整合相关滤波参数，结构匹配滤波的应用原理，在接收机方面借助输入信号，就能有效匹配相关频率特性，应用公式 对频率特性的具体参数进行分析，其中， 表示的是输入信号频谱结构的共轭值，能有效建立相应的数据参数，整合增益常数、延迟时间以及信号最大输出值后，就能有效生成相应的波形图，确保整体结构更加有效。需要注意的是，在前线性调频信号处理过程中，也要对匹配滤波器进行形式化处理，有效模拟脉冲压缩器件，从而维护大带宽和小时宽的声表面波，确保器件处理结构的有效性。

第四，恒虚警处理技术，在对恒虚警进行处理时，要将雷达检测工序和设计应用结构进行统筹分析，有效结合干扰背景完善相关工作，从而确保处理机制和干扰信号管控措施更加贴合实际需求。目前，干扰信号的来源中，接收机内部噪音、地物干扰、雨雪干扰以及海浪干扰等都是较为常见的干扰源。基于此，要整合具体的管理需求，确保能结合不同的处理对象细化分析慢门恒虚警和快门恒虚警，制定切实有效的处理机制和维护管控措施[5]。一般而言，慢门恒虚警都是接收机内部的噪音问题，快门恒虚警都是针对杂波环境中相关信息的处理过程。技术人员要建立动态化的处理机制，维护整体设计参数的运行实效性，也为后续工作的全面开展奠定坚实基础。尤其是在整合慢门限恒虚警处理效果时，针对接收机相关噪声电平的处理电路，有效处理缓慢变化，确保临近单元能选取较大的恒虚警处理电路结构，从而维护整体波形设计参数的稳定性。

第五，积累处理过程，雷达实际工作过程要围绕多脉冲观测基础进行统筹检测和管控，也就是说，多脉冲的观测结果是积累过程的观测结果，是不同脉冲最后叠加产生的作用。要想提高信噪比，就要积极有效地积累参数，从根本上提升雷达的实际检测水平[6]。

结束语：

总而言之，在对雷達信号处理系统进行全面分析的过程中，要对具体参数进行综合性管理，确保相关参数体系得以有效管理，从而践行关键技术的要点，整合全天候远距离目标测定的结果，保证穿透能力符合实际，综合升级信号处理系统，从根本上提高信号处理工作的完整程度，确保雷达信号处理效果能满足预期。

参考文献：

[1]李晓波，关欣，仲利华等.基于GPU的外辐射源雷达信号处理实时实现方法[J].系统工程与电子技术，2014，11（11）：2192-2198.

[2]景志，杨立永，张国兵等.通用化雷达信号处理系统的参数化仿真设计研究[J].舰船电子工程，2016（02）：74-77，157.

[3]闫大伟，吴军，向建军等.基于FPGA+DSP的雷达信号处理模块的设计[J].电子技术应用，2014（09）：61-63，67.

[4]王魁，杨健.基于TS201的外辐射源雷达信号处理系统[J].数据采集与处理，2013，28（04）：444-449.

[5]张伟.基于ARM的雷达信号处理系统的研究[D].南京理工大学，2013.

[6]张静，索继东.基于FPGA和DSP的雷达信号处理系统的设计[J].大连海事大学学报，2014，28（02）：69-72，76.

简介：李莹，女（1985.9——），四川木里人，助理工程师，本科，研究方向：火控雷达信号处理。

二作 李晓莉，女（1986.8——），四川达州市人，助理工程师，本科，研究方向：火控雷达频综。