某警戒雷达通用处理平台的研制和展望探讨

摘 要：警戒雷达是一种重要的军用设备，也是我国重要的主力雷达之一。警戒雷达的任务，主要是跟踪、搜索、引导、对空警戒、对海警戒等。信号信息处理能力，是警戒雷达的一个关键指标，其直接影响了雷达的性能是否先进，能否妥善的完成任务。因此，对警戒雷达通用处理平台，应当提高重视，对其价值意义、平台构成、模块功能等展开研究，促进通用处理平台性能提升，强化警戒雷达的功能。

关键词：警戒雷达;通用处理平台;研制;展望

0 前言

我国国土面积巨大，海岸线和陆地线漫长，领海资源丰富。为了保证领土及资源安全，警戒雷达的作用非常重要，其主要作战任务就是保障领土、领海、领空的安全。在一些地区，多个海域及交界处对于主权、资源、交通线的争夺日益激烈，也存在着较大的潜在军事威胁。所以，必须对这些重点区域加强监测、全面掌控，充分发挥警戒雷达的作用，维护国家领海领空安全。而通用处理平台直接关系到警戒雷达的作用发挥，因而非常重要。

1 警戒雷达通用处理平台的价值

警戒雷达是对海对空观测部队探测的主要装备，负责提供低空、海面、濒海警戒等任务。信号信息处理平台，是警戒雷达中最为重要的部分之一，能够对雷达各种算法佳慧实现，同时对数据处理、接受、发射、天线等系统加以协调。确保了警戒雷达能够在交战中处于有利位置，在国土防卫上有效威慑敌人[1]。通用信号信息处理平台，可以实时完成信号信息处理，软硬件及接口可网络化扩充，连接组网系统方便，对工作跛行实时选择，对工作模式方式等灵活控制。

2 警戒雷达通用处理平台的基本构成

警戒雷达信号处理的功能很多，主要包括了全机控制、时序产生、识别目标、处理航迹、检测、积累、滤波、校正方向、测角、校正幅相、校正距离、杂波相消、旁瓣匿影、旁瓣相消、脉冲压缩、形成数字波束、鉴相、D/A及A/D变换、中频放大、产生数字波形等[2]。某警戒雷达设计了以VPX总线协议为基础的信号处理通用平台，能够避免硬件设计颠覆错误，提高通用性、继承性、可靠性。VPX总线标准，是当前国际通用标准，能够实现更多I/O继承和传输宽带提升。通用平台中主要包括大容量处理模块、DSP/DP预处理主处理模块、交换处理模块、FPGA预处理模块、AD/DA模块、接口扩充模块等。

3 警戒雷达通用处理平台的模块功能

3.1 交换处理模块

信号信息处理平台中，采用以太网交换处理模块，完成信号流的交换，其是当前最为常见的网络技术之一。目前绝大多数网络通信，都是利用以太网连接。其在商业领域中应用广泛，因而对军用领域也产生了较大的影响。在交换处理模块中，包括了智能平台管理控制器、网络系统时钟、1GB宽带以太网、本地管理处理器等部分[3]。應用交换处理模块，可以降低重量、节省空间、减少插槽数量、提升吞吐量、强化信号信息处理能力、实现网状拓扑结构等。信号流传输过程中，各个处理模块的连接处理方式采取星形结构，可以采用任意组合形式组合多个处理模块，根据雷达功能要求，完成信号流传输处理。

3.2 AD/DA模块

AD/DA模块的功能是形成数字波束、数字鉴相、A/D及D/A变换、中频放大、上下变频、产生数字波形等。利用该模块，可以对不同雷达任务要求加以满足，并且仅需要少量AD/DA模块就可实现。模块中主要包括了64MB的FLASH、32MB的QDRRⅡ、8通道的AD/DA子模块、大规模可编程器件FPGA等部分。将FMC子插板应用与AD/DA子模块，能够按照雷达需求，对不同数量模块加以配置。同时AD/DA子模块还可实现升级，提升技术指标。采样精度从14位提高到16位，采样率也能明显提升。另外该模块能够对光纤口输入/输出口、自定义数据传输接口、背板交换规范、总线规范等进行兼容。

3.3 DSP/DP预处理主处理模块

该模块应用最先进技术，包括了LVTTL信号线、RocketIO接口、高速串行接口、QDRⅡ、GBDDRⅡ、高速数字信号处理芯片、大规模可编程器件FPGA等。使用的高性能FPGA，能够根据不同需求，选择相应的配置型号。每片FPGA中，可以配置200MHz、72MB的QDRⅡSRAM，达到1.6GB/s的读写速率。每片FPGA中，还可配置一组512MB、64位宽的SDRAM，达到4GB/s的读写速率。PowerPC双核处理器4个，均可提供千兆的以太网接口。同时板内配有千兆以太网交换，RS-442、RS-232接口，温度控制、温度传感、通用IO接口等。

3.4 其它模块

FPGA预处理模块，具有相对固定的功能，如脉压、形成数字波束等，具有较多信号接口，可实现大量运算，其中采用大规模可编程器件FPGA。存储模块的作用，是存储信号信息，满足信号信息处理算法验证、事后分析处理等要求。接口模块可以提供外部信息交互、全机通信控制、产生时序等功能。接口模块的特点主要是方便扩展、数量多、种类丰富。该警戒雷达通用处理平台，使用的接口主要有光纤接口、RS232接口、RS422接口、PCIe接口、高速串行接口、千兆以太网接口等。

4 展望

当前警戒雷达通用处理平台虽然能够发挥较强的性能，也基本可以满足境警戒要求，不过随着技术水平的不断发展，警戒雷达通用处理平台也需要不断更新，始终保持最先进的技术程度。在雷达技术不断发展的情况下，杂波抑制技术、目标识别技术、雷达成像技术、宽带技术、自适应技术、DBF技术、有源两相控阵技术等，都将得到更为广泛的应用。接口丰富性、扩充性、处理能力等都将进一步提升。

参考文献：

[1]孙高俊，丁岐鹃.某地面雷达数据处理系统的可靠性设计[J].质量与可靠性，2017，12（01）：117-118.

[2]赖旭东，李咏旭，陈佩奇等.机载激光雷达技术现状及展望[J].地理空间信息，2017，15（08）：1-4.

[3]杨辉，郑洁.某警戒雷达通用处理平台的研制和展望[J].科学与信息化，2017，44（33）：1-2.

作者简介：孙振国（1982-），男，安徽亳州人，本科，雷达助理工程师，研究方向：雷达。