現代雷達信號處理技術和發展趨勢

宋佩義

摘 要：在國家的國防以及人民的生活生產中雷達系統發揮著不可替代的作用，在雷達的使用中，重要的一個環節是對雷達信號進行處理，以便于獲知在雷達使用中的信息。當前我國的雷達系統的工作環境較為復雜，這也給信號處理技術的完善與發展造成了一定的問題。本文針對雷達信號處理過程的功能與內容進行了介紹，并對當前進行信號處理技術研究的發展趨勢進行了介紹，希望可以推動雷達信號處理技術的發展。

關鍵詞：現代雷達；信號處理；發展趨勢

引言：雷達技術在國防以及工程測距中使用較多，在測繪領域以及施工工程中使用較多。我國的雷達技術發展起步較晚，在不斷的研究和發展中，我國當前已經可以實現雷達系統的自行研究和創新，部分技術達到了國際先進水平。但是，在實際的發展中，我國的雷達信號處理技術和國際先進水平還存在一定的差距，在未來的發展中結合實際使用需求不斷優化信號處理技術是必要的。

一、雷達信號處理的主要功能

在雷達系統的工作過程中，信號處理系統的主要功能是借助調制以及編碼等技術對信號進行處理，以提升信號的穩定性和可靠性，降低在信號傳輸過程中被識別和攔截的可能性，提升信號傳輸中抗干擾性能和抗衰弱性能，提升信號的識別概率。當前軍事對抗中電子對抗是重要的組成部分，借助電子干擾等手段來影響敵方的雷達系統運行質量，降低其對于己方的探測是提升優勢的有效手段。為了降低電子對抗對雷達系統的運行影響，在實際的信號處理中一般會使用合適的前端設備來對脈沖通信信號進行識別以及處理，保證信號信息的獲取質量，保證后續的計劃可以正常進行。

二、雷達信號處理工作的主要內容

雷達信號處理工作是雷達系統的重要組成部分，信號處理系統可以對信號中的雜波進行處理，獲得正確的信息。在信號處理中，主要的內容包括正交采樣、脈沖壓縮、MTD以及恒虛警檢測。正交采樣是信號處理的第一步，這一步驟的進行質量直接影響后續工作的進行，技術人員需要根據實際需求來對正交采樣中的速度以及數據精度進行控制，將失真控制在一定的范圍之內才能保證信號處理質量，避免對后續的處理步驟造成影響。在現代的雷達系統中，脈沖壓縮技術得到了較為廣泛的使用，脈沖壓縮類的雷達具備高分辨率和較高的檢測能力，具備優秀的抗干擾性能，有效的提升了雷達運行中的性能。雷達的功能要求其應當具備抑制雜波的功能，借助對濾波器結構的優化設計，技術人員可以實現對目標信號以及雜波的分離處理，完成對信號的處理。

三、信號處理的主要研究

1、雷達目標的識別分類

雷達系統的主要功能是對目標進行發現，并在探測中對目標的移動情況和位置進行確認和記錄，以方便后續的反應。針對火力控制系統或是指揮系統，雷達系統還可以完成對目標性質的確認。目標識別功能是指雷達系統可以對目標運行中的類型進行識別和判斷，滿足指揮部門對信號的需求。雷達目標的識別分類功能主要是借助信號處理系統來完成的，主要的處理方法包括目標回波串以及高分辨率的圖像識別等幾類。

2、雷達抗電子干擾技術

現代的戰爭中為了降低雷達對己方行動的干擾，在行動過程中常會借助電子干擾等手段來降低雷達的探測性能，甚至影響雷達的正常功能。電子干擾在這個過程中對雷達的影響較大，且在雷達的正常運行中難以進行解決。現代雷達盡管具有抗電子干擾功能，但是，干擾并未得到根除。因此，當前的技術人員開始進行無源雷達的研究，無源雷達的探測范圍更大、隱蔽性更強、信息的準確性更強，且無源雷達不輻射電磁波，受到電子干擾的可能性更低，是當前雷達研究的主要發展方向。

3、信號檢測和視頻信號積累

在早期的雷達研究中，雷達的主要功能是對目標的位置進行確認，因此對于信號的精確度和信號處理技術沒有太高的要求。隨著雷達技術的發展以及雷達功能的不斷完善，當前的使用中對雷達的性能和信號處理能力有了更高的要求，當前的雷達發展中要求雷達具有在噪音背景之下發現目標、抗干擾以及目標識別能力。在現代雷達信號處理技術的研究中，恒虛警技術在信號處理中有著重要的作用，雷達的運行過程中，干擾情況是不可避免的，常見的幾種干擾問題包括設備內部干擾、外部環境的干擾等類型，在干擾信號強度較高時技術人員需要保證信號傳輸中的信噪比，引入恒虛警處理設備，保證信號檢測中的概率一致，避免信號檢測能力的下降，保證雷達在強干擾環境之下進行運行。在雷達的運行中，視頻信號的幾類可以提升雷達目標發現和識別能力，因此是當前雷達研究中的重要組成部分。

4、雷達脈沖壓縮技術

在雷達的運行中，其識別目標和獲得信息的主要原理是對回波的信號進行合理的處理，進而獲取信號中的有用信息，在這個過程中要想提升信息獲取質量，對信號的波形進行優化設計是非常重要的。不同的信號波形會直接影響雷達的信號發生形式、信號處理形式以及運行中的抗干擾能力。在現代雷達的發展中，技術人員為了提升發射機的功率一般會選擇時寬較寬的脈沖。在未來的雷達研究中使用雷達脈沖壓縮技術可以提升雷達運行中的作用距離以及信息獲取精度，提升雷達的分辨率。同時，借助脈沖壓縮技術，雷達在運行中可以降低互相干擾問題的出現概率，是未來雷達研究中的重要技術。

四、雷達信號處理的發展趨勢

當前人們對雷達信號處理技術的認識和了解程度不斷提升，在電子對抗背景之下，雷達技術的使用效果受到了很大的影響，直接促進了當前雷達技術的發展，當前的研究中雷達信號處理技術的發展方向如下。

1、數字化技術的推廣

當前雷達系統中的信號處理技術開始向數字化方向發展，在數字化技術使用之前，雷達系統中進行信號處理的主要手段是模擬處理，直接影響信號的處理質量和準確性。隨著現代技術的發展，數字技術開始在在雷達信號處理過程中進行使用，有效的提升了信號技術的發展，保證了信號的準確性和質量。當前的雷達處理技術開始向數字化、智能化以及軟件化方向發展，運行質量不斷提升，應用范圍也不斷擴大。

2、信號處理的多功能應用

當前雷達信號處理技術在多個領域中進行使用，例如：氣象檢測、空間衛星以及航空等多個領域中都有雷達技術的使用。隨著現代雷達技術的發展，在氣象檢測中氣象雷達是氣象預測中不可缺少的設備，有效提升了氣象預測工作的準確性。除了民間的使用之外，在現代戰場上雷達也是不可缺少的設備，當前不同領域的雷達設備有著不同的結構和原理。

3、信號處理算法的發展

當前雷達系統在多個領域中進行使用，同時信號處理技術也開始向多功能方向發展，隨著信號處理理論的發展，數字化技術的使用方便了信號處理技術的完善以及發展，實現了信號處理技術在多個領域中的使用。隨著現代技術在雷達信號處理領域中的使用和發展，雷達信號處理功能得到了極大的優化，在現代的使用中，技術人員將人工智能技術應用到了雷達之中，有效的提升了雷達系統的信息挖掘和處理能力，是雷達未來的發展方向之一。

結語：隨著現代技術的發展和革新，雷達系統中的信號處理技術的完善程度不斷提升，應用領域得到了極大的擴展，在實際研究中，技術人員要對雷達信息處理系統進行不斷的完善，保證雷達的正常功能和抗干擾能力，更好的在各個領域中進行使用。

參考文獻：

[1] 潘婷 . 現代雷達信號處理的技術和發展趨勢 [J]. 科學中國人 ，2016，10（18）：37.

[2] 許慶 . 雷達信號數據處理平臺發展趨勢探討 [J]. 中國新通信 ，2014，5（11）：42.

[3] 熊孝華， 楊安會 . 現代雷達信號處理及發展趨勢研究[J]. 中國高新技術企業 ，2011（13）：23-24