雷達信號處理系統的關鍵技術要點

李瑩+李曉莉

摘要：電磁波探測工作開展過程中，借助雷達能有效對相關目標進行照射并有效回收，結合距離參數、距離變化率參數。方位參數以及高度參數等，建立相應的數據分析結構，具有一定的研究價值。本文對雷達信號處理系統的工作原理進行了簡要分析，并集中闡釋了雷達信號處理系統運行時的關鍵技術，以供參考。

關鍵詞：雷達信號；處理；工作原理；技術

近幾年，我國境內雷達的應用范圍在不斷擴展，不僅應用在軍事電子設備中，也被廣泛應用在科學研究、通信通訊等項目中，由于雷達信號處理系統十分關鍵，因此，要對技術運行原理和關鍵技術結構予以分析，從而提高設備的實際應用效率。

一、雷達信號處理系統運行的工作原理

在應用雷達信號處理系統的過程中，要對其工作原理有明確的認知，才能有效踐行較好的處理結構和管理控制措施。雷達發射機在產生電磁能后，要借助轉換開關處理單元，將相關信號傳輸到天線結構，由于收發轉換開關不僅僅能發射電磁波，也能同時接收電磁波，因此，就能形成有效的轉換作用。雷達天線將其整合為電磁能波束進行處理[1]。也就是說，正是對機械和電氣的組合，能完善波束的角坐標，保證各個方向散射的能力都能被有效截取。雷達接收機會將收到的微弱信號進行有效的放大，且能進一步處理射頻信息，整合視頻的基帶信息，再經過接收裝置，將其直接顯示在信號顯示器中，確保數據和信息得以保存。需要注意的是，接收機獲取相關數據后，要借助雷達對其進行有效的關聯，維護目標信息的處理價值，也為后續功能的維護提供保障機制。

二、雷達信號處理系統運行的關鍵技術

在研究雷達信號處理系統的過程中，首先要對其基本結構和功能進行分析，雷達主要分為發射機、天線、接收機以及顯示器四個部分，各個部分各司其職，維護技術運行的完整性[2]。在具體信號被處理時，也就是雷達踐行信息輸出的過程，只有掌握具體的管理技術，才能保證技術控制效果的最優化。本文將脈沖壓縮雷達作為研究對象，著重講解了相關技術的運行要點以及實際要求[3]。

第一，線性調頻脈沖壓縮信號處理技術。在雷達信號處理系統中，線性調頻信號借助非線性相位調制以及線性頻率調制工作獲取有效的時寬帶寬積，整合相關壓縮信號的同時，會產生遠距離和高分辨率，因此，相較于其他的脈沖壓縮信號，線性調頻脈沖壓縮信號處理技術的優勢較為明顯，需要技術人員在應用過程中給予其運行結構和管理結構更多的關注。線性調頻脈沖壓縮信號對應的回波信號產生的多普勒頻移并不是非常敏感，能借助相同匹配濾器進行具體信號的分辨和處理，一定程度上簡化了信號處理系統的難易程度，有效節省了信號分類、整合以及辨認的時間，提高管控實效性。另外，由于信號產生以及相關參數處理過程簡潔化程度較高，技術應用也較為頻繁，這就使得其應用范圍越來越廣泛。然而，由于距離參數和多普勒頻移耦合之間的匹配輸出旁瓣較多，需要借助失配處理工作，會對系統的靈敏度造成傷害，也是導致經濟損失的重要因素。

第二，波形設計結構，在雷達工作過程中，主要是對回波信號進行處理，從而識別復雜系統中的有價值信息。因此，回波波形的設計結構具有非常重要的價值，能直接決定信號實際的截取速度，對信號處理方式以及信號處理水平也會產生影響。目前，多數地區使用的雷達都是利用脈沖壓縮處理機制，對發射后的寬脈沖進行匹配濾波器處理，從而有效輸出寬度縮短的窄脈沖，經過雷達的自動檢測，能在有效優化分辨率的同時，確保距離分辨力以及平均功率之間能建立有效的數據平衡，維護后續工作的應用情況[4]。

第三，要對線性調頻脈沖壓縮信號的匹配率濾波予以分析和管理，在線性調頻信號處理的過程中，要對時寬帶寬積進行整合，尤其是針對探測能力和距離分辨力予以控制，維護探測能力和距離分辨力的基礎上，要對回波信號的接收結構予以統籌管理，集中處理的過程能有效整合相關濾波參數，結構匹配濾波的應用原理，在接收機方面借助輸入信號，就能有效匹配相關頻率特性，應用公式 對頻率特性的具體參數進行分析，其中， 表示的是輸入信號頻譜結構的共軛值，能有效建立相應的數據參數，整合增益常數、延遲時間以及信號最大輸出值后，就能有效生成相應的波形圖，確保整體結構更加有效。需要注意的是，在前線性調頻信號處理過程中，也要對匹配濾波器進行形式化處理，有效模擬脈沖壓縮器件，從而維護大帶寬和小時寬的聲表面波，確保器件處理結構的有效性。

第四，恒虛警處理技術，在對恒虛警進行處理時，要將雷達檢測工序和設計應用結構進行統籌分析，有效結合干擾背景完善相關工作，從而確保處理機制和干擾信號管控措施更加貼合實際需求。目前，干擾信號的來源中，接收機內部噪音、地物干擾、雨雪干擾以及海浪干擾等都是較為常見的干擾源?；诖?，要整合具體的管理需求，確保能結合不同的處理對象細化分析慢門恒虛警和快門恒虛警，制定切實有效的處理機制和維護管控措施[5]。一般而言，慢門恒虛警都是接收機內部的噪音問題，快門恒虛警都是針對雜波環境中相關信息的處理過程。技術人員要建立動態化的處理機制，維護整體設計參數的運行實效性，也為后續工作的全面開展奠定堅實基礎。尤其是在整合慢門限恒虛警處理效果時，針對接收機相關噪聲電平的處理電路，有效處理緩慢變化，確保臨近單元能選取較大的恒虛警處理電路結構，從而維護整體波形設計參數的穩定性。

第五，積累處理過程，雷達實際工作過程要圍繞多脈沖觀測基礎進行統籌檢測和管控，也就是說，多脈沖的觀測結果是積累過程的觀測結果，是不同脈沖最后疊加產生的作用。要想提高信噪比，就要積極有效地積累參數，從根本上提升雷達的實際檢測水平[6]。

結束語：

總而言之，在對雷達信號處理系統進行全面分析的過程中，要對具體參數進行綜合性管理，確保相關參數體系得以有效管理，從而踐行關鍵技術的要點，整合全天候遠距離目標測定的結果，保證穿透能力符合實際，綜合升級信號處理系統，從根本上提高信號處理工作的完整程度，確保雷達信號處理效果能滿足預期。

參考文獻：

[1]李曉波，關欣，仲利華等.基于GPU的外輻射源雷達信號處理實時實現方法[J].系統工程與電子技術，2014，11（11）：2192-2198.

[2]景志，楊立永，張國兵等.通用化雷達信號處理系統的參數化仿真設計研究[J].艦船電子工程，2016（02）：74-77，157.

[3]閆大偉，吳軍，向建軍等.基于FPGA+DSP的雷達信號處理模塊的設計[J].電子技術應用，2014（09）：61-63，67.

[4]王魁，楊健.基于TS201的外輻射源雷達信號處理系統[J].數據采集與處理，2013，28（04）：444-449.

[5]張偉.基于ARM的雷達信號處理系統的研究[D].南京理工大學，2013.

[6]張靜，索繼東.基于FPGA和DSP的雷達信號處理系統的設計[J].大連海事大學學報，2014，28（02）：69-72，76.

簡介：李瑩，女（1985.9——），四川木里人，助理工程師，本科，研究方向：火控雷達信號處理。

二作 李曉莉，女（1986.8——），四川達州市人，助理工程師，本科，研究方向：火控雷達頻綜。