四川九洲防控科技有限責(zé)任公司 何 明
目前,雷達信號處理是雷達系統(tǒng)組成中不可缺少的部分,因為應(yīng)用環(huán)境存在較大差異,所以雷達信號的處理方法同樣存在較大的不同。從雷達信號處理的要求來看,由于所在環(huán)境與應(yīng)用領(lǐng)域千差萬別,對雷達信號處理的要求標(biāo)準同樣存在較大差異。鑒于這種狀況,本文在研究過程中,首先闡述了雷達信號處理技術(shù)的基本內(nèi)容和實現(xiàn)的功能,其次分析了雷達信號處理常見的技術(shù),最后探討了現(xiàn)代雷達信號的發(fā)展趨勢。
有效應(yīng)用雷達信號處理技術(shù)有利于提高雷達無線電信息傳輸?shù)男Ч瑫r還可以減少各類干擾造成的危害。雷達信號處理工作開展過程中,需要通過對信號進行編碼和調(diào)制技術(shù),從而全面提高信號辨別的精準效果,經(jīng)過處理后,傳輸信息過程中的抗干擾能力提升,保密性增強。將雷達信號處理技術(shù)運用在軍事領(lǐng)域,可以更好的推動我國國防事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
在雷達系統(tǒng)中,雷達信號處理發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,利用信號處理技術(shù)能夠解決雜波干擾,同時搜集有效目標(biāo)信息。雷達信號處理技術(shù)主要包含正交采樣、MTD、脈沖壓縮及恒虛警檢測等內(nèi)容。其中,正交采樣是處理信號的第一步,正交采樣處理的效果直接影響到后期處理工作能否順利進行,所以需要對正交采樣的精度與速度進行充分考量;采樣系統(tǒng)導(dǎo)致的失真要掌控在科學(xué)合理的范圍中,充分保障后續(xù)處理工作的正常開展。
現(xiàn)代雷達系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用了脈沖壓縮技術(shù),脈沖壓縮雷達既具備較高的距離分辨率,同時具備超強的監(jiān)測能力,該技術(shù)擁有寬脈沖雷達與窄脈沖雷達的雙重優(yōu)點。另外,其還具備超強的抗干擾性,當(dāng)前脈沖壓縮雷達逐步從簡約的單一線性調(diào)配發(fā)展至?xí)r間、編碼及頻率進行混合調(diào)制,基于整機復(fù)雜性保持不變的前提下,能夠增強雷達的性能。雷達之所以可以很好的區(qū)分移動目標(biāo)與固定目標(biāo),主要是使用多普勒頻移加以明確。雷達需要具有抑制雜波的功能,利用濾波器進行科學(xué)合理的設(shè)計,從而可以更好的分離目標(biāo)信號與雜波信號,利用雜波圖、MTI、CFAR檢測等技術(shù),能夠精準檢測目標(biāo)。
目前,雷達信號處理技術(shù)主要在通信與電子對抗中得到廣泛的應(yīng)用。將雷達信號處理技術(shù)應(yīng)用于通信領(lǐng)域中,能夠使無線電信號傳輸?shù)目尚行耘c隨機性得到進一步提高;同時,其還可以增強雷達信號傳輸過程中的抗干擾效果。雷達信號處理的主要技術(shù)可以調(diào)制與編碼信號,采取抗干擾性能更優(yōu)的方式傳輸信號,還可以提升信號辨別的精準性。然而,從電子對抗這個功能方面來看,雷達信號主要是借助脈沖輸出設(shè)備實現(xiàn)雷達信號的辨別與分析。在軍事領(lǐng)域方面廣泛應(yīng)用了雷達系統(tǒng),其信號處理技術(shù)在國防安全中發(fā)揮著重要的作用,所以非常有必要創(chuàng)新雷達信號處理技術(shù)。
脈沖壓縮技術(shù)是雷達信號處理系統(tǒng)中的一種關(guān)鍵技術(shù),脈沖壓縮技術(shù)的原理是通過設(shè)計形成的一種特殊波形,同時采取相應(yīng)的處理方法,把接收的信號由原來的寬脈沖壓縮改變?yōu)檎}沖,采用這種方法可以滿足雷達系統(tǒng)從精準度、探查距離及抗干擾等方面的使用要求。在雷達系統(tǒng)中,經(jīng)常使用的一種脈沖壓縮手段是和其相關(guān)的濾波器進行匹配,濾波器不僅擁有多種優(yōu)點,同時還存在很多缺陷。其中,其旁瓣特性對性能產(chǎn)生的制約是非常明顯的缺陷,處理完信號以后,濾波器不僅可以對主脈沖進行探測,而且還會存在非常嚴重的距離旁瓣。因此,脈沖壓縮技術(shù)發(fā)展的主要趨勢是要整合雷達波形的特征,使用非常合理的處理措施來規(guī)避距離旁瓣產(chǎn)生的不良影響。
雷達接收到信號之后,其會自動搜索相關(guān)監(jiān)測目標(biāo)的信息。然而,信息極易出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況,究其原因是由于接收的回波信號中包括很多雜波或干擾波,乃至因為一部分人為的屏蔽,這樣就會致使雷達系統(tǒng)不能得到精準而又完好的信息,無法進行完整的測量,監(jiān)測結(jié)果和實際情況存在非常大的差異;也為下一步工作埋下許多安全隱患,最終引發(fā)不可挽回的后果。所以,假如想要更好的處理雷達信號,就需要使用健全的抗干擾技術(shù)。
近年來,科技手段的不斷轉(zhuǎn)型升級,對雷達目標(biāo)檢測能力的要求越來越高。比如,雷達處理系統(tǒng)要求在處于噪音的環(huán)境下對目標(biāo)的功能進行檢測,因此研發(fā)出恒虛警檢測技術(shù)。這種技術(shù)能夠使檢測時的虛警概率穩(wěn)定性得到有效保障,進而避免虛警太多導(dǎo)致處理器存在過載的問題,這樣可以大大提高信噪比,使用恒虛警檢測技術(shù)可以更好的降低虛警發(fā)生的概率。
雷達信號處理系統(tǒng)具備的主要功能是發(fā)現(xiàn)目標(biāo),可以定位目標(biāo)位置,同時可以明確其目標(biāo)的運動參數(shù)。采用目標(biāo)辨別技術(shù)可以更好的劃分目標(biāo)類型,目標(biāo)辨別技術(shù)工作的主要原理是通過信號處理更好的辨別目標(biāo)。各種類型的雷達系統(tǒng)處理方法迥異,有一些雷達系統(tǒng)依托目標(biāo)回波串對目標(biāo)進行更加精準的辨別;另外一些雷達系統(tǒng)憑借高分辨率的圖像對目標(biāo)進行辨別。
通常而言,雷達檢測目標(biāo)出現(xiàn)時,會出現(xiàn)回波的現(xiàn)象;在回波之外還會出現(xiàn)很多信息阻礙的現(xiàn)象,通過研究以上兩種狀況,大致上總結(jié)了雷達信息處理的方法。根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),從屬性和含義兩方面來看,這些阻礙信號與回波會存在非常大的差異。因此,以往雷達在清除這些阻礙信號的同時,還可以發(fā)現(xiàn)自己想要找到的目標(biāo),從某種程度上來看,雷達信號處理技術(shù)能夠提升其精準度,然后對這些目標(biāo)的數(shù)據(jù)進行詳細計算與解析?,F(xiàn)代化的雷達系統(tǒng)在處理目標(biāo)過程中,主要的處理方法在不斷改變,同時逐步增強了克服信號阻礙的能力。另外,如果不能更好的辨別檢測目標(biāo)過程中出現(xiàn)的回波的話,在今后的信號處理方法研究過程中會具有一定的難度。
以往的雷達信號技術(shù)處理方法非常的簡單,其主要采取模擬方法保證電路流通,同時以這種方法推動信號樞紐,但這種方法一般具有較低的處理效率,處理過程中很容易出現(xiàn)誤差。近年來,在信息化技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,雷達信號處理方式發(fā)生翻天覆地的改變。在今后發(fā)展趨勢上,雷達信號處理系統(tǒng)具有非常明確的發(fā)展方向,同時逐步體現(xiàn)出現(xiàn)代化、數(shù)字化的特點。利用先進的科學(xué)技術(shù),促使雷達信號處理手段更加的簡便。比如,一種電路結(jié)構(gòu)應(yīng)用于雷達信號處理系統(tǒng)中,從某個方面來看,這種電路結(jié)構(gòu)可以加強對信號的編輯和處理,同時其還可以加快雷達信號系統(tǒng)處理信息的速度,從而使雷達系統(tǒng)的靈活性和工作效率得到有效保障,最終強化雷達系統(tǒng)的信息化水平。
以往的雷達系統(tǒng)不能滿足當(dāng)前環(huán)境的改變?,F(xiàn)代雷達系統(tǒng)歷經(jīng)數(shù)次創(chuàng)新,每次更新?lián)Q代均完善了內(nèi)部性能,在一定程度上擴大了雷達系統(tǒng)的使用范圍。隨著現(xiàn)代雷達系統(tǒng)的不斷完善,逐步衍生出新的雷達信號、全新體系及新檢測目標(biāo),所以,現(xiàn)代雷達系統(tǒng)的信號處理系統(tǒng)更加成熟與完善。經(jīng)過和各相關(guān)學(xué)科的有機整合,推動了其他學(xué)科的進步與發(fā)展,同時雷達信號處理系統(tǒng)自身得到可持續(xù)發(fā)展。
結(jié)論:經(jīng)過對以上內(nèi)容進行詳細闡述,現(xiàn)代雷達系統(tǒng)功能得到進一步的延伸,其既可以準確辨別和辨認目標(biāo),還可以定位偵查目標(biāo),同時能夠更好的規(guī)避阻礙信息接收目標(biāo)等。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展,在未來可以研發(fā)出更加全面與先進的現(xiàn)代雷達信息處理技術(shù),其所應(yīng)用的范圍同樣會得到進一步拓寬,在軍事國防生產(chǎn)中可以廣泛應(yīng)用與普及現(xiàn)代雷達系統(tǒng)。