雷达信号处理机显控与通信技术

2019-12-02马金辉张玲玲

电子技术与软件工程 2019年13期

文/马金辉张玲玲

雷达的主要功能就是通过电磁波的作用，对相应的对象进行探测，而后结合无线电定位技术，对相应的对象测距以及观测，通过反应的回波，再确定所探测目标对象的位置。也就是说，是通过发射电磁波，对目标对象进行观测、照射、回波接收、数据分析以及位置确定等操作。雷达由于定位高效，作为一种电子设备应用到了气象预报、军事、航空等多个领域。

1 雷达的发展阶段

雷达最早在一战时期就已经开始发展，但是由于当时的技术还相对落后，对于探测的精准性和探测范围都存在很多的弊端。进入二战时期，雷达技术开始在各大战役当中发挥着重要作用，基本上已经可以达到空对地、地对空、空对空的探测目标，这极大地推动了雷达技术在理论和实战方面的应用和完善，让雷达技术的理论方法、技术应用、体制更新都得到了不同程度的发展。通过几十年的发展，在科学技术不断进步的推动下，雷达的研发生产得到了进一步的提升，雷达装备在环境条件、目标任务等方面都发生了巨大变化，不断地朝着智能化和自动化的方向发展，逐步应用于人们日常的生产生活当中。

雷达的主要发展阶段，一是以电子管、非相参为主，主要应用于勘探飞机等飞行物；二是以各项性能都比较高的全相参为主，主要是为了应对防空作战的局势；三是以大规模的集成电路、全固态为主；四是以多功能、自适应以及对目标识别准确度的技术为主，如今不断发展为发达的科技产物。

2 雷达系统的优势

2.1 能够应对复杂多变的目标

现代雷达信号处理技术面对的是更为繁杂的空间电磁波信号的影响和干扰，在保证目标检测更加精准的前提下，还需要应对更多更为复杂的电磁干扰信号的破坏。这就需要利用数字化雷达信号处理技术，对这些复杂的雷达信号进行辨别，搜集电磁信号数据并把真正的回波信号区分出来，通过数字技术的准确分析，精准的确定目标的真实坐标。

2.2 处理的方式更为先进

现代科技的发展不断进步，随之现代雷达信号处理系统也应同步更新，与现代发展相融合，目前电磁信号干扰技术不断升级和变化，这使得雷达信号侦测技术也应同步进行更新和改进，利用数字化信号数据处理技术，应用更为先进的计算机网络中断技术，通过计算机终端控制技术，对雷达信号处理技术的数据进行充分分析，保证了目标信号的辨别精准度。

3 雷达信号处理机显控与通信技术

雷达设备的种类很多，并且应用范围广，技术水平高，根据其用途方面可以分为气象雷达、预警雷达、军用雷达等。典型的雷达系统组成部分有雷达发射机、雷达接收机、天线、信号处理机、收发转换开关、数据处理机、终端显示等。这当中雷达信号处理机的主要功能是提取目标信息、杂波消除等工作，而信号处理机显控对提高雷达的有效性和精准性发挥了重要作用。

3.1 雷达信号处理机显控

目前，雷达的种类越来越多，且都具有较高的技术水平，依据不同的用途应用于不同的领域，如航空雷达、军事雷达、气象雷达等。普遍情况下，完整的雷达系统是由多个设备组合而成，包括数据处理器、信号处理机、收发转换器、雷达发射器以及接收器、天线和终端显示器等。雷达信号处理机主要是用于获取目标信息以及更好的消除杂音，而雷达信号处理机显控能够让雷达信号处理机更加的精准和高效。最近几年，雷达能够接收的样本信息愈加复杂，这大大增加了信号处理机显控的操作难度，在对于雷达的研究课题当中，雷达信号处理机显控已经成为了热门内容之一。为了让雷达信号处理机显控能够更具实效性，并且能够对误差及时的调整，一般是通过MAD手段来抑制低速当中的杂音信号，并且区分开杂波和目标回波。在理论上来讲，由于杂波和目标回波处于不同的频率，技术人员是可以通过滤波器快速消除杂音，但是具体情况当中，杂波的频率往往是处于0频，再加上不确定的多普勒频移，杂波比较容易被滤波器侵蚀，可以看出传统的MAD手段并不能达到很好的滤波成效，还容易导致线控判断情况。就此状况下，技术人员为了有效的解决这个难点，应用了自适应恒虚警技术，即通过CFAR对杂波进行控制，结合数字滤波器技术，通过脉冲压缩手段掩盖和筛选杂波，让杂波的影响降到最低，可是模拟技术并不能达到成熟的掩盖目的，为了理论和实际能够结合，技术人员就需要更好的优化滤波的方式方法，比如通过多普勒滤波器、FIR滤波、MTD技术等提升各项工作性能，让接收的信号更加有效，体现显控的高水准。

3.2 雷达通信技术

雷达通信技术是从雷达的发射器发射出电磁波，再通过收发转换器的转换传输到天线，电磁波经过天线再从天线导出，在遇到目标对象的时候，马上产生一个回波，再通过天线接收回波，由接收设备处理相关的数据和信号。计算距离主要是通过回波的延迟时长来判断，公式为S=CT/2。这当中方向的检测是由天线的方向决定，判断相应的方位角和俯仰角，再根据回波的频率来确定探测的速度，利用的原理是多普勒频移，在此环节当中，需要减少其他干扰信号的影响，以此保证信号处理机的工作性能。在实际工作当中，技术人员需要增强雷达的抗干扰性，提升信号处理机的性能。并且对雷达进行加密处理，融入光电技术以及数据处理技术，让雷达的运行更加稳定。