現(xiàn)代雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

四川九洲防控科技有限責(zé)任公司 何 明

目前，雷達(dá)信號(hào)處理是雷達(dá)系統(tǒng)組成中不可缺少的部分，因?yàn)閼?yīng)用環(huán)境存在較大差異，所以雷達(dá)信號(hào)的處理方法同樣存在較大的不同。從雷達(dá)信號(hào)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(duì)雷達(dá)信號(hào)處理的要求標(biāo)準(zhǔn)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(dá)信號(hào)處理技術(shù)的基本內(nèi)容和實(shí)現(xiàn)的功能，其次分析了雷達(dá)信號(hào)處理常見的技術(shù)，最后探討了現(xiàn)代雷達(dá)信號(hào)的發(fā)展趨勢(shì)。

有效應(yīng)用雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)有利于提高雷達(dá)無線電信息傳輸?shù)男Ч?，同時(shí)還可以減少各類干擾造成的危害。雷達(dá)信號(hào)處理工作開展過程中，需要通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼和調(diào)制技術(shù)，從而全面提高信號(hào)辨別的精準(zhǔn)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(qiáng)。將雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)運(yùn)用在軍事領(lǐng)域，可以更好的推動(dòng)我國(guó)國(guó)防事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)基本內(nèi)容與實(shí)現(xiàn)的功能

1.1 雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)的主要內(nèi)容

在雷達(dá)系統(tǒng)中，雷達(dá)信號(hào)處理發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，利用信號(hào)處理技術(shù)能夠解決雜波干擾，同時(shí)搜集有效目標(biāo)信息。雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)主要包含正交采樣、MTD、脈沖壓縮及恒虛警檢測(cè)等內(nèi)容。其中，正交采樣是處理信號(hào)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(jìn)行，所以需要對(duì)正交采樣的精度與速度進(jìn)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(dá)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用了脈沖壓縮技術(shù)，脈沖壓縮雷達(dá)既具備較高的距離分辨率，同時(shí)具備超強(qiáng)的監(jiān)測(cè)能力，該技術(shù)擁有寬脈沖雷達(dá)與窄脈沖雷達(dá)的雙重優(yōu)點(diǎn)。另外，其還具備超強(qiáng)的抗干擾性，當(dāng)前脈沖壓縮雷達(dá)逐步從簡(jiǎn)約的單一線性調(diào)配發(fā)展至?xí)r間、編碼及頻率進(jìn)行混合調(diào)制，基于整機(jī)復(fù)雜性保持不變的前提下，能夠增強(qiáng)雷達(dá)的性能。雷達(dá)之所以可以很好的區(qū)分移動(dòng)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(dá)需要具有抑制雜波的功能，利用濾波器進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，從而可以更好的分離目標(biāo)信號(hào)與雜波信號(hào)，利用雜波圖、MTI、CFAR檢測(cè)等技術(shù)，能夠精準(zhǔn)檢測(cè)目標(biāo)。

1.2 雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)的功能

目前，雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)主要在通信與電子對(duì)抗中得到廣泛的應(yīng)用。將雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用于通信領(lǐng)域中，能夠使無線電信號(hào)傳輸?shù)目尚行耘c隨機(jī)性得到進(jìn)一步提高；同時(shí)，其還可以增強(qiáng)雷達(dá)信號(hào)傳輸過程中的抗干擾效果。雷達(dá)信號(hào)處理的主要技術(shù)可以調(diào)制與編碼信號(hào)，采取抗干擾性能更優(yōu)的方式傳輸信號(hào)，還可以提升信號(hào)辨別的精準(zhǔn)性。然而，從電子對(duì)抗這個(gè)功能方面來看，雷達(dá)信號(hào)主要是借助脈沖輸出設(shè)備實(shí)現(xiàn)雷達(dá)信號(hào)的辨別與分析。在軍事領(lǐng)域方面廣泛應(yīng)用了雷達(dá)系統(tǒng)，其信號(hào)處理技術(shù)在國(guó)防安全中發(fā)揮著重要的作用，所以非常有必要?jiǎng)?chuàng)新雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)。

2 雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)

2.1 脈沖壓縮技術(shù)

脈沖壓縮技術(shù)是雷達(dá)信號(hào)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(jì)形成的一種特殊波形，同時(shí)采取相應(yīng)的處理方法，把接收的信號(hào)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(dá)系統(tǒng)從精準(zhǔn)度、探查距離及抗干擾等方面的使用要求。在雷達(dá)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(jìn)行匹配，濾波器不僅擁有多種優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還存在很多缺陷。其中，其旁瓣特性對(duì)性能產(chǎn)生的制約是非常明顯的缺陷，處理完信號(hào)以后，濾波器不僅可以對(duì)主脈沖進(jìn)行探測(cè)，而且還會(huì)存在非常嚴(yán)重的距離旁瓣。因此，脈沖壓縮技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)是要整合雷達(dá)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。

2.2 抗干擾技術(shù)

雷達(dá)接收到信號(hào)之后，其會(huì)自動(dòng)搜索相關(guān)監(jiān)測(cè)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(hào)中包括很多雜波或干擾波，乃至因?yàn)橐徊糠秩藶榈钠帘?，這樣就會(huì)致使雷達(dá)系統(tǒng)不能得到精準(zhǔn)而又完好的信息，無法進(jìn)行完整的測(cè)量，監(jiān)測(cè)結(jié)果和實(shí)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(dá)信號(hào)，就需要使用健全的抗干擾技術(shù)。

2.3 目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)

近年來，科技手段的不斷轉(zhuǎn)型升級(jí)，對(duì)雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)能力的要求越來越高。比如，雷達(dá)處理系統(tǒng)要求在處于噪音的環(huán)境下對(duì)目標(biāo)的功能進(jìn)行檢測(cè)，因此研發(fā)出恒虛警檢測(cè)技術(shù)。這種技術(shù)能夠使檢測(cè)時(shí)的虛警概率穩(wěn)定性得到有效保障，進(jìn)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(cè)技術(shù)可以更好的降低虛警發(fā)生的概率。

2.4 目標(biāo)辨別技術(shù)

雷達(dá)信號(hào)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(shí)可以明確其目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)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(hào)處理更好的辨別目標(biāo)。各種類型的雷達(dá)系統(tǒng)處理方法迥異，有一些雷達(dá)系統(tǒng)依托目標(biāo)回波串對(duì)目標(biāo)進(jìn)行更加精準(zhǔn)的辨別；另外一些雷達(dá)系統(tǒng)憑借高分辨率的圖像對(duì)目標(biāo)進(jìn)行辨別。

3 現(xiàn)代雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 處理目標(biāo)的多變性

通常而言，雷達(dá)檢測(cè)目標(biāo)出現(xiàn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)回波的現(xiàn)象；在回波之外還會(huì)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(dá)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(hào)與回波會(huì)存在非常大的差異。因此，以往雷達(dá)在清除這些阻礙信號(hào)的同時(shí)，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(dá)信號(hào)處理技術(shù)能夠提升其精準(zhǔn)度，然后對(duì)這些目標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算與解析?，F(xiàn)代化的雷達(dá)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(shí)逐步增強(qiáng)了克服信號(hào)阻礙的能力。另外，如果不能更好的辨別檢測(cè)目標(biāo)過程中出現(xiàn)的回波的話，在今后的信號(hào)處理方法研究過程中會(huì)具有一定的難度。

3.2 處理信號(hào)的實(shí)效性

以往的雷達(dá)信號(hào)技術(shù)處理方法非常的簡(jiǎn)單，其主要采取模擬方法保證電路流通，同時(shí)以這種方法推動(dòng)信號(hào)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(dá)信號(hào)處理方式發(fā)生翻天覆地的改變。在今后發(fā)展趨勢(shì)上，雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)具有非常明確的發(fā)展方向，同時(shí)逐步體現(xiàn)出現(xiàn)代化、數(shù)字化的特點(diǎn)。利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，促使雷達(dá)信號(hào)處理手段更加的簡(jiǎn)便。比如，一種電路結(jié)構(gòu)應(yīng)用于雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)中，從某個(gè)方面來看，這種電路結(jié)構(gòu)可以加強(qiáng)對(duì)信號(hào)的編輯和處理，同時(shí)其還可以加快雷達(dá)信號(hào)系統(tǒng)處理信息的速度，從而使雷達(dá)系統(tǒng)的靈活性和工作效率得到有效保障，最終強(qiáng)化雷達(dá)系統(tǒng)的信息化水平。

3.3 新型的處理方式

以往的雷達(dá)系統(tǒng)不能滿足當(dāng)前環(huán)境的改變?，F(xiàn)代雷達(dá)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(kuò)大了雷達(dá)系統(tǒng)的使用范圍。隨著現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)的不斷完善，逐步衍生出新的雷達(dá)信號(hào)、全新體系及新檢測(cè)目標(biāo)，所以，現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)的信號(hào)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(jī)整合，推動(dòng)了其他學(xué)科的進(jìn)步與發(fā)展，同時(shí)雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)自身得到可持續(xù)發(fā)展。

結(jié)論：經(jīng)過對(duì)以上內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述，現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)功能得到進(jìn)一步的延伸，其既可以準(zhǔn)確辨別和辨認(rèn)目標(biāo)，還可以定位偵查目標(biāo)，同時(shí)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(jìn)的現(xiàn)代雷達(dá)信息處理技術(shù)，其所應(yīng)用的范圍同樣會(huì)得到進(jìn)一步拓寬，在軍事國(guó)防生產(chǎn)中可以廣泛應(yīng)用與普及現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)。