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雷达信号处理机显控及通信技术

2019-12-02倪鹏鹏

电子技术与软件工程 2019年6期
关键词:杂波信号处理天线

文/倪鹏鹏

在受到各种信号和干扰波的影响下,雷达信号处理机能够对有效回波信号进行检测,并且也会降低雷达定位的准确性,处理雷达信号会受到通信技术和显控技术的影响。由此能够了解到,研究雷达信号处理的通信和显控技术,能够优化雷达的各项功能。

1 雷达介绍

雷达主要功能是探测电磁波,明确探测目标所处的准确方位。针对现阶段的发展情况来讲,雷达在定位设备中,属于精准度高、应用比较广泛的,在各领域中均已经广泛应用。总的来讲,就是将电磁波发射出来,探测目标,对收到的信息进行分析研究,从而明确目标所在方位。

雷达产生于一战时期,当时的技术条件比较落后,所以其探测范围并不广,准确度也不够强。之后广泛应用于第二次世界大战中,技术不断发展,已经可以完成空中对地下、空中对空中、地下对空中的探测。随着技术的快速发展,雷达中开始使用脉冲跟踪技术,能够实现跟踪探测。发展到21世纪,雷达系统中开始广泛应用微处理、光学探测等现代化的新技术,自此之后,雷达步入智能化快速发展的轨道。

2 雷达处理机显控技术

雷达设备目前已经广泛应用、具有较高技术水平、类型多样,依据用途划分,主要包含预警雷达、气象雷达、军用雷达等。具有代表性的雷达系统由终端显示、数据处理机、信号处理机、收发转换开关、雷达接收机、天线、雷达发射机等设备构成。其中,雷达处理机主要功能是提取目标信息,将杂波处理掉,其显控技术会对雷达的精准性产生决定性的影响。

雷达近几年收集和处理数据的能力不断提升,而且雷达领域的许多专业人员,都在致力于研究显控技术,常规来讲,为了促进显控效果提高,有效修正误差,大多都是利用MAD 抑制脉冲压缩处理技术,对杂波进行有效处理,使得其不会发挥干扰作用。但是在实际运用过程中,由于模拟技术还有不完善的地方,处理杂波也存在不彻底的问题。如果将杂波进行分类,主要包括气象杂波、地物杂波等类型。各种杂波的波动幅度不同,产生的干扰作用也不同。即便是如此,杂波也有相应的规律和特点。因此,为了提高处理杂波的成效,需要对滤波方式全面优化,达到预期成效,确保雷达信号处理机显控的精准性。比如,可以应用多普勒滤波器处理杂波,其能够提高显控质量。不仅如此,MTD 技术也可以应用其中。这种技术借助窄带滤波器组的方法,能够有效抑制杂波,促进信号处理机的功能全面优化,并进一步优化雷达接收机的性能。这种技术相较于多普雷滤波器来讲,滤波效果要更好一些。但必须注意,各种技术的优势不同,长项不同,能够应用的领域也不同。因此,在应用雷达信号处理机显控技术时,需要明确具体的工作要求、工作特点等,选择最适合的技术处理方式,使得雷达信号处理机的各方面性能全面优化。

雷达在各个领域均有应用,比如船只、飞机、军事、气象等领域。发射机在雷达通信过程中,会先发射电磁波信号,接收机接收信号之后,通过收发转换开关,转送至天线,此后,电磁波由天线传播。在此基础上,若电磁波存在障碍,就会产生回波。天线的功能是接收回波,接收设备的功能是处理信号。但是从应用雷达的角度研究,目前使用的领域并不是非常乐观的,影响因素很多,雷达系统的通信功能很可能受到内外部因素的影响和制约。

在接收回波后,可以依据延迟回波的时间,判断障碍物距离。公式:S=CT/2。其中,方向探测借助天线的方向,对其中的俯仰角、方位角进行测定。在测试速度方面,可以依据回波频率来明确这个变量,基本原理是多普勒频移。为了避免其他信号的干扰,有效发挥雷达信号处理性能,在实际使用时,需要通过加强雷达抗干扰能力的方式,提高其工作性能。除此之外,在科技快速发展的环境下,为了保障提升雷达稳定性,还将加密技术、光电技术、处理数据技术等最新的技术融入其中。这样能够保障雷达通信的顺利进行,例如,在雷达发出、传输、接收控制信号的全过程中,都可以应用光电技术。比如在接收信号中,光电技术能够保障高频和中频信号幅度一致,并确保信号转换是稳定进行的,能够高效将信号发射出去。在传输信号时,能够对雷达固态组件进行全面调整优化,促进信号的性能与控制效率全面提升。

除此之外,在全新的发展阶段,雷达通信技术也在持续发展和完善。比如,微波光子技术的广泛应用,虽然这一技术最初产生之后就已经推广开来,但是其功能和范围都在不断拓展。近几年,该项技术已经开始从模拟光传输功能逐步发展净化为包括变频、光子滤波、光子波束等在内的综合功能,功能不断拓展和延伸,强化了其应用的效果。PHODIR 小组在2016年构建了雷达/通信双方面功能的机器,其基础是同一个光子收发器和同一个天线,对通信信号进行检测和接收。而且DARPA 和欧洲的第七框架计划(FP7)都进行了相关领域的研究和探索。通过以上表述能够了解到,当我国雷达行业飞速发展之后,其相应的显控技术、通信技术也在快速发展。因此,在新的信息时代中,我国必须加深对雷达信号处理机相关通信技术和显控技术的分析和研究,拓展相关研究的深度和广度,不断优化雷达性能,拓展其应用范围,使其能够在具体应用过程中,更好地为各行业提供优质的服务。

3 结束语

结合以上论述,尽管天气、地形等因素对雷达检测功能不会产生较强的影响作用,使其可以在各种复杂的工作环境、自然环境中使用。但是当雷达进入数字化快速发展的时代之后,内部功能和外部环境针对信号处理机,都提出了更高的、更精的、更多的要求。因此,在实践领域应用的过程中,为了不断优化雷达各方面的性能,要最大限度利用现代化技术,全面提高信号处理机的通信和显控功能,优化雷达的使用性能。

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