楊春華

【摘要】連續(xù)波雷達(dá)憑借較小的發(fā)射功率、良好的隱蔽性能以及強(qiáng)大的抗反輻射導(dǎo)彈能力在國內(nèi)外軍用及民用雷達(dá)中均獲得了較為廣泛的應(yīng)用。此外，高速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)使得人們?cè)诶走_(dá)信號(hào)處理技術(shù)中取得了較大的進(jìn)步。對(duì)此，本文從連續(xù)波雷達(dá)的定義及特點(diǎn)出發(fā)，簡單闡釋了連續(xù)波雷達(dá)的工作原理，并在此基礎(chǔ)上分析了其信號(hào)處理技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)波 雷達(dá) 信號(hào)處理技術(shù)

一、連續(xù)波雷達(dá)的定義及特點(diǎn)

連續(xù)波雷達(dá)即連續(xù)發(fā)射電磁波的雷達(dá)。依據(jù)發(fā)射信號(hào)的不同形式，可將連續(xù)波雷達(dá)分為非調(diào)制單頻（或多頻連續(xù)波雷達(dá)）和調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)。早在1924年，英國利用連續(xù)波可調(diào)頻測(cè)距的原理對(duì)電離層進(jìn)行了研究與觀測(cè)。連續(xù)波雷達(dá)在二次世界大戰(zhàn)中又被用于飛機(jī)與地面高度的觀測(cè)中。收發(fā)隔離問題長期存在于連續(xù)波雷達(dá)中，并對(duì)其實(shí)際應(yīng)用造成了直接的影響，收發(fā)開關(guān)有效解決了這一問題?，F(xiàn)今，連續(xù)波雷達(dá)的接收和發(fā)射已經(jīng)可以共用一個(gè)天線。

連續(xù)波雷達(dá)的發(fā)射機(jī)無需高壓，在應(yīng)用過程中不會(huì)產(chǎn)生高壓打火現(xiàn)象，且其具有更加多樣化的調(diào)制信號(hào)，這些優(yōu)點(diǎn)有利于雷達(dá)發(fā)射功率的提高，這也是連續(xù)波雷達(dá)在相同體積和重量的雷達(dá)中脫穎而出的原因。世界微波固態(tài)器件的發(fā)展使得其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用更為廣泛，同時(shí)也使得雷達(dá)的應(yīng)用更為簡單。連續(xù)波雷達(dá)不僅可實(shí)現(xiàn)小體積、輕質(zhì)量，還可實(shí)現(xiàn)較低的饋線損耗。相較而言，連續(xù)波雷達(dá)接收機(jī)的帶寬比脈沖雷達(dá)接收機(jī)的窄，因此在抗雜波方面更為有利，且在電磁干擾環(huán)境下具有更好的下視和抗干擾能力。當(dāng)應(yīng)用雷達(dá)實(shí)現(xiàn)測(cè)速測(cè)距時(shí)，連續(xù)波雷達(dá)具有更為顯著的優(yōu)勢(shì)，尤其是在測(cè)距時(shí)不會(huì)出現(xiàn)脈沖雷達(dá)的距離遮擋現(xiàn)象。連續(xù)波雷達(dá)的特點(diǎn)主要如下：

1.1較低的發(fā)射機(jī)功率

連續(xù)波雷達(dá)具有較低的發(fā)射機(jī)功率，這對(duì)反偵察工作十分有利。通常而言，偵察接收機(jī)會(huì)利用快速傅里葉變換這一高效、快速的計(jì)算方法來跟蹤雷達(dá)的瞬時(shí)頻率，應(yīng)用連續(xù)波雷達(dá)后，其采用的偽隨機(jī)碼調(diào)相或隨機(jī)碼調(diào)相將會(huì)對(duì)對(duì)方的干擾工作造成難度。連續(xù)波雷達(dá)可憑借低截獲概率這一優(yōu)勢(shì)成功實(shí)現(xiàn)反偵察工作。

1.2較窄的接收機(jī)帶寬

如前文所述，連續(xù)波雷達(dá)的接收機(jī)帶寬較窄，在雜波背景下具有良好的檢測(cè)能力，尤其是在電磁干擾環(huán)境下具有更好的下視和抗干擾能力。

1.3檢測(cè)較小隱身目標(biāo)

在增大發(fā)射功率和收發(fā)天線的增益以及減小接收機(jī)噪聲系數(shù)和微波損耗的條件下，連續(xù)波雷達(dá)極有可能會(huì)將較小的隱身目標(biāo)檢測(cè)出來，進(jìn)而可使得雷達(dá)探測(cè)或跟蹤距離與軍事領(lǐng)域中相關(guān)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)的要求相符。

二、連續(xù)波雷達(dá)的工作原理

連續(xù)波雷達(dá)所發(fā)射出的信號(hào)為線性三角調(diào)頻連續(xù)波，雷達(dá)載頻，此時(shí)的調(diào)頻帶寬為B，調(diào)頻間隔為T。在一個(gè)掃頻周期內(nèi)，三角線性調(diào)頻信號(hào)正向調(diào)制段可表示為Bt，up（t）=A0cos[2π（fOt+μt²/2）+O，up]，f0、A0、0、up分表表示發(fā)射信號(hào)的頻率、幅度和初始相位，調(diào)制斜率可由μ=B/T得出。

三、連續(xù)波雷達(dá)的信號(hào)處理技術(shù)

I、Q2是連續(xù)波雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)的兩個(gè)主要支路，而雜波對(duì)消、匹配濾波、最大熵外推、FFT、恒虛警判決等電路則共同組成了以上兩個(gè)支路。脈沖調(diào)制器在對(duì)雷達(dá)所發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)調(diào)制時(shí)，會(huì)產(chǎn)生占空比為0.5的高穩(wěn)定射頻信號(hào)。信號(hào)的回波會(huì)在目標(biāo)反射后形成，此時(shí)信號(hào)可在天線的幫助下經(jīng)過T/R開關(guān)轉(zhuǎn)換器，繼而將到達(dá)接收機(jī)。接收機(jī)中的信號(hào)在經(jīng)過混頻電路時(shí)，其中的中頻信號(hào)將接受數(shù)字化處理并到達(dá)輸入端。經(jīng)過A/D變換后，信號(hào)將會(huì)在保持中頻相位信息的狀態(tài)下被送至雜波對(duì)消器。這一系列的信息處理技術(shù)可有效消除地（海）雜波對(duì)雷達(dá)信號(hào)的影響，數(shù)字信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍也可在很大程度上得以減少。連續(xù)波雷達(dá)的偽碼匹配濾波器不僅會(huì)對(duì)偽碼實(shí)行解擴(kuò)動(dòng)作，還會(huì)完成對(duì)多普勒失諧的補(bǔ)償。在進(jìn)行解擴(kuò)動(dòng)作時(shí)，信號(hào)頻譜將會(huì)變窄，且信號(hào)波形均將成為含有多普勒信息的近似正弦的斷續(xù)周期信號(hào)，此時(shí)最大熵外推在預(yù)測(cè)外推時(shí)主要應(yīng)用了最大熵前后向。在這樣的動(dòng)作下，k個(gè)周期的呈現(xiàn)出斷續(xù)波形的信號(hào)逐漸連接成為kT連續(xù)時(shí)間的連續(xù)波，加窗影響是由間斷信號(hào)所造成的，其是雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)中的常見問題，連續(xù)波雷達(dá)可通過提高頻率的分辨能力可對(duì)其加以有效的消除與中斷。

結(jié)束語：總而言之，較之脈沖雷達(dá)，連續(xù)波雷達(dá)在實(shí)際應(yīng)用過程中具有較為顯著的優(yōu)勢(shì)，因而其在未來軍事領(lǐng)域具有更為廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)此，我國需增強(qiáng)對(duì)連續(xù)波雷達(dá)的重視，大力培養(yǎng)這一領(lǐng)域的專業(yè)人才，并加強(qiáng)研究與開發(fā)力度，以促進(jìn)其廣泛應(yīng)用與發(fā)展。