雷达信号处理机显控及通信技术

赵丽嘉+孙旭东+杨杰

摘要：随着我国雷达技术的发展，其应用领域也越来越广泛。在信息时代背景下，雷达系统接收机数字化已成为必然的发展趋势。这样就会给显控、通信带来新的挑战。本文就此展开了讨论，先是具体分析了雷达，然后详细阐述了信号处理机显控、通信技术。

【关键词】雷达信号 处理机 显控 通信技术

雷达信号处理机在各种干扰波、信号的影响下，检测有效回波信号的关键。而且它还会影响到雷达定位的准确性。而处理机显控、通信技术对于雷达信号处理的正常运作有着非常重要的影响。可见，通过对雷达信号处理显控、通信技术进行研究有利于雷达性能的完善。

1 雷达概述

雷达主要是利用电磁破探测目标，而后通过无线电定位方式，实现无线电探测、测距，并通过回波测定被探测目标的空间位置。就目前而言，雷达是一种定位功能较好，且应用广泛的电子设备，比如在气象、军事、航空等领域均有所应用。简单地说主要就是发射电磁波，进行目标探测、照射、接收回波、信息分析、确定位置等一系列操作。

雷达最初产生于一站期间，由于当时技术条件的限制，其探测范围、精确性都存在一定的局限性。后来在二战中，得到广泛的应用，且技术也非常成熟，基本上能够实现地对空、空对空、空对地的探测。而后，随着科学技术的发展，脉冲跟踪技术也被应用在雷达中。这样雷达就能够进行跟踪探测。在二十世纪，微处理技术、光学探测技术也被应用在雷达系统中，从此雷达也走上了智能化、自动化的发展道路。

2 雷达信号处理机显控技术

目前雷达设备种类繁多、技术水平高、应用范围广，按照用途可分为军用雷达、气象雷达、预警雷达等。典型的雷达系统主要由雷达发射机、天线、雷达接收机、收发转换开关、信号处理机、数据处理机以及终端显示等设备组成。其中雷达信号处理机主要就是进行杂波消除、提取目标信息等操作。而雷达的精准性和有效性主要与信号处理机显控有着直接关系。

近年来，随着雷达接收采用数据的增加，信号处理机显控的工作难度也在不断提升。而且雷达处理显控也成为雷达领域的研究热点之一。通常，为了提高显控的有效性，修正误差，都是利用MAD抑制利用脉冲压缩处理技术，进行回波筛选，杂波处理，从而避免干扰波的影响。但是在实际应用中，由于模拟技术的不到位使得其杂波处理达不到应用的效果。如果对杂波进行划分，可以将其分为地物杂波、气象杂波等几种。不同的杂波波幅、干扰度都有所不同。即便如此，杂波也存在一定的规律特点。因而.为了尽可能地提高杂波的处理效果，可以不断改进滤波方式，从而有效抑制杂波，确保雷达信号处理机显控的精准性和有效性。比如，可以利用多普勒滤波器。这种滤波器能够有效提高显控质量，而且利用FIR进行滤波，还能提高滤波器的抗干扰性。另外，还可以应用MTD技术。这种技术主要就是利用窄带滤波器组的方式抑制杂波，从而有效提高信号处理机的使用性能，并提高雷达接收机的接收性能。相比于多普雷滤波器，这种技术的滤波效果更加明显。但是需要注意的是不同的技术手段具有不同的优点，其应用领域也各有所不同。为此，在选择雷达信号处理机显控技术应当根据雷达信号处理机特点、显控要求、杂波特性等来选择合适的技术手段，从而进一步提高雷达信号处理机的使用性能。

雷达的应用非常广泛，不仅在军事用途方面有非常重要的应用，在飞机、船只等方面也有应用，而且在气象领域也有应用。在雷达通信过程中，发射机会先发射电磁波信号，而后由接收机接收信号，并由收发转换开关转送到天线，接下来再有天线将电磁波傳播出去。这样一旦电磁波遇到障碍就会产生回波。回波再由天线接收，并由接收设备进行信号处理。但是从雷达的应用领域来看，其应用环境非常恶劣，极容易受到各种因素的影响，影响到雷达系统的通信性能。

在回波接收之后，就可以根据回波延迟时间判断障碍物距离。其通用公式是：S=CT/2。其中方向探测主要就是利用天线的方向性，来测定其中的方位角、俯仰角。在速度测试方面也可以根据回波频率该变量确定，其应用原理是多普勒频移。但是为了尽可能的减少其它信号的干扰，保障雷达信号处理的使用性能达到最佳。在实际应用中，可以通过加强雷达抗干扰来提高雷达信号处理机的抗干扰性能。另外，在现代化背景下，为了提高雷达的稳定性，还往其中融入了数据处理技术、加密技术、组网技术、光电技术等多种先进技术。这样便能够进一步保障雷达通信的顺畅。以光电技术为例，在雷达系统的发射、接收、传输控制信号中都能应用。如在信号接收中，光电技术能够保证高频信号、中频信号幅度的一致性，并确保前者稳定转换后能够进行信号发射。在传输控制信号中，能够进化雷达固态组件，从而提高信号的控制效率和性能。

另外，在新时期，雷达通信技术越加完善、成熟。比如微波光子技术。虽然在早期微波光子技术已经得到了应用。但是随着雷达应用的深入，微波光子技术也在逐渐改善。近年来，微波光子逐渐从模拟光传输功能演变为包括微波光子滤波、变频、光子波束形成等多种信号处理功能的综合能力。2016年，PHODIR小组搭建了一个雷达/通信双用途原型机，该原型机基于同一个天线和光子收发机完成雷达与通信信号的接收和检测。此外，DARPA和欧洲的第七框架计划（FP7）均开展了众多针对分系统和元器件层面的微波光子研究项目。由此可见，随着我国雷达行业的发展，雷达信号处理机显控、通信技术也会更加成熟、完善。因而，在信息时代，我国应当继续加大对雷达信号处理机显控、通信技术的研究，从而进一步提高雷达的使用性能，使其应用领域更加广泛。

综上所述，虽然雷达检测不受地形、天气等因素的影响，能够应用在各种复杂的领域中。但是随着雷达逐渐数字化，对信号处理机的要求也在逐渐增高。因而，在实际应用中，为了保证雷达的使用性能，应当重视利用现代化科学技术，提升信号处理显控、通信功能，从而真正提高雷达的使用性能。

参考文献

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[2]陈兵.雷达信号处理机显控及通信技术探讨[J].电子技术与软件工程，2016（11）：42.

[3]冯东霞，软件化雷达信号处理机的设计与实现[D].西安电子科技大学，2012.endprint