现代雷达信号处理技术的发展趋势

2021-04-09 04:08:00四川九洲防控科技有限责任公司
电子世界 2021年15期
关键词:虚警信号处理脉冲

四川九洲防控科技有限责任公司 何 明

目前,雷达信号处理是雷达系统组成中不可缺少的部分,因为应用环境存在较大差异,所以雷达信号的处理方法同样存在较大的不同。从雷达信号处理的要求来看,由于所在环境与应用领域千差万别,对雷达信号处理的要求标准同样存在较大差异。鉴于这种状况,本文在研究过程中,首先阐述了雷达信号处理技术的基本内容和实现的功能,其次分析了雷达信号处理常见的技术,最后探讨了现代雷达信号的发展趋势。

有效应用雷达信号处理技术有利于提高雷达无线电信息传输的效果,同时还可以减少各类干扰造成的危害。雷达信号处理工作开展过程中,需要通过对信号进行编码和调制技术,从而全面提高信号辨别的精准效果,经过处理后,传输信息过程中的抗干扰能力提升,保密性增强。将雷达信号处理技术运用在军事领域,可以更好的推动我国国防事业的可持续发展。

1 雷达信号处理技术基本内容与实现的功能

1.1 雷达信号处理技术的主要内容

在雷达系统中,雷达信号处理发挥着至关重要的作用,利用信号处理技术能够解决杂波干扰,同时搜集有效目标信息。雷达信号处理技术主要包含正交采样、MTD、脉冲压缩及恒虚警检测等内容。其中,正交采样是处理信号的第一步,正交采样处理的效果直接影响到后期处理工作能否顺利进行,所以需要对正交采样的精度与速度进行充分考量;采样系统导致的失真要掌控在科学合理的范围中,充分保障后续处理工作的正常开展。

现代雷达系统中广泛应用了脉冲压缩技术,脉冲压缩雷达既具备较高的距离分辨率,同时具备超强的监测能力,该技术拥有宽脉冲雷达与窄脉冲雷达的双重优点。另外,其还具备超强的抗干扰性,当前脉冲压缩雷达逐步从简约的单一线性调配发展至时间、编码及频率进行混合调制,基于整机复杂性保持不变的前提下,能够增强雷达的性能。雷达之所以可以很好的区分移动目标与固定目标,主要是使用多普勒频移加以明确。雷达需要具有抑制杂波的功能,利用滤波器进行科学合理的设计,从而可以更好的分离目标信号与杂波信号,利用杂波图、MTI、CFAR检测等技术,能够精准检测目标。

1.2 雷达信号处理技术实现的功能

目前,雷达信号处理技术主要在通信与电子对抗中得到广泛的应用。将雷达信号处理技术应用于通信领域中,能够使无线电信号传输的可行性与随机性得到进一步提高;同时,其还可以增强雷达信号传输过程中的抗干扰效果。雷达信号处理的主要技术可以调制与编码信号,采取抗干扰性能更优的方式传输信号,还可以提升信号辨别的精准性。然而,从电子对抗这个功能方面来看,雷达信号主要是借助脉冲输出设备实现雷达信号的辨别与分析。在军事领域方面广泛应用了雷达系统,其信号处理技术在国防安全中发挥着重要的作用,所以非常有必要创新雷达信号处理技术。

2 雷达信号处理技术

2.1 脉冲压缩技术

脉冲压缩技术是雷达信号处理系统中的一种关键技术,脉冲压缩技术的原理是通过设计形成的一种特殊波形,同时采取相应的处理方法,把接收的信号由原来的宽脉冲压缩改变为窄脉冲,采用这种方法可以满足雷达系统从精准度、探查距离及抗干扰等方面的使用要求。在雷达系统中,经常使用的一种脉冲压缩手段是和其相关的滤波器进行匹配,滤波器不仅拥有多种优点,同时还存在很多缺陷。其中,其旁瓣特性对性能产生的制约是非常明显的缺陷,处理完信号以后,滤波器不仅可以对主脉冲进行探测,而且还会存在非常严重的距离旁瓣。因此,脉冲压缩技术发展的主要趋势是要整合雷达波形的特征,使用非常合理的处理措施来规避距离旁瓣产生的不良影响。

2.2 抗干扰技术

雷达接收到信号之后,其会自动搜索相关监测目标的信息。然而,信息极易出现不稳定的情况,究其原因是由于接收的回波信号中包括很多杂波或干扰波,乃至因为一部分人为的屏蔽,这样就会致使雷达系统不能得到精准而又完好的信息,无法进行完整的测量,监测结果和实际情况存在非常大的差异;也为下一步工作埋下许多安全隐患,最终引发不可挽回的后果。所以,假如想要更好的处理雷达信号,就需要使用健全的抗干扰技术。

2.3 目标检测技术

近年来,科技手段的不断转型升级,对雷达目标检测能力的要求越来越高。比如,雷达处理系统要求在处于噪音的环境下对目标的功能进行检测,因此研发出恒虚警检测技术。这种技术能够使检测时的虚警概率稳定性得到有效保障,进而避免虚警太多导致处理器存在过载的问题,这样可以大大提高信噪比,使用恒虚警检测技术可以更好的降低虚警发生的概率。

2.4 目标辨别技术

雷达信号处理系统具备的主要功能是发现目标,可以定位目标位置,同时可以明确其目标的运动参数。采用目标辨别技术可以更好的划分目标类型,目标辨别技术工作的主要原理是通过信号处理更好的辨别目标。各种类型的雷达系统处理方法迥异,有一些雷达系统依托目标回波串对目标进行更加精准的辨别;另外一些雷达系统凭借高分辨率的图像对目标进行辨别。

3 现代雷达信号处理技术的发展趋势

3.1 处理目标的多变性

通常而言,雷达检测目标出现时,会出现回波的现象;在回波之外还会出现很多信息阻碍的现象,通过研究以上两种状况,大致上总结了雷达信息处理的方法。根据相关研究发现,从属性和含义两方面来看,这些阻碍信号与回波会存在非常大的差异。因此,以往雷达在清除这些阻碍信号的同时,还可以发现自己想要找到的目标,从某种程度上来看,雷达信号处理技术能够提升其精准度,然后对这些目标的数据进行详细计算与解析。现代化的雷达系统在处理目标过程中,主要的处理方法在不断改变,同时逐步增强了克服信号阻碍的能力。另外,如果不能更好的辨别检测目标过程中出现的回波的话,在今后的信号处理方法研究过程中会具有一定的难度。

3.2 处理信号的实效性

以往的雷达信号技术处理方法非常的简单,其主要采取模拟方法保证电路流通,同时以这种方法推动信号枢纽,但这种方法一般具有较低的处理效率,处理过程中很容易出现误差。近年来,在信息化技术不断发展的背景下,雷达信号处理方式发生翻天覆地的改变。在今后发展趋势上,雷达信号处理系统具有非常明确的发展方向,同时逐步体现出现代化、数字化的特点。利用先进的科学技术,促使雷达信号处理手段更加的简便。比如,一种电路结构应用于雷达信号处理系统中,从某个方面来看,这种电路结构可以加强对信号的编辑和处理,同时其还可以加快雷达信号系统处理信息的速度,从而使雷达系统的灵活性和工作效率得到有效保障,最终强化雷达系统的信息化水平。

3.3 新型的处理方式

以往的雷达系统不能满足当前环境的改变。现代雷达系统历经数次创新,每次更新换代均完善了内部性能,在一定程度上扩大了雷达系统的使用范围。随着现代雷达系统的不断完善,逐步衍生出新的雷达信号、全新体系及新检测目标,所以,现代雷达系统的信号处理系统更加成熟与完善。经过和各相关学科的有机整合,推动了其他学科的进步与发展,同时雷达信号处理系统自身得到可持续发展。

结论:经过对以上内容进行详细阐述,现代雷达系统功能得到进一步的延伸,其既可以准确辨别和辨认目标,还可以定位侦查目标,同时能够更好的规避阻碍信息接收目标等。伴随着科学技术的不断创新与发展,在未来可以研发出更加全面与先进的现代雷达信息处理技术,其所应用的范围同样会得到进一步拓宽,在军事国防生产中可以广泛应用与普及现代雷达系统。

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