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雷達(dá)信號處理機(jī)顯控及通信技術(shù)探究論文
雷達(dá)信號處理機(jī)是在各種雜波、干擾背景下，檢測目標(biāo)有效回波信號的關(guān)鍵，影響雷達(dá)信號捕捉效果，影響雷達(dá)定位探測準(zhǔn)確性和有效性。本文將以雷達(dá)信號處理機(jī)顯控與通信技術(shù)為研究對象，結(jié)合雷達(dá)信號處理基本理論，對雷達(dá)信息處理機(jī)顯控問題展開研究，分析如何實(shí)現(xiàn)雷達(dá)信號的高速處理與顯控，并提出濾波技術(shù)的應(yīng)用，削弱固定雜波對信號處理機(jī)顯控的負(fù)面影響，從而使雷達(dá)功能得到更好發(fā)揮，提高顯控水平，保證探測質(zhì)量。
1雷達(dá)功能與特點(diǎn)
雷達(dá)是利用電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備，是通過無線電定位方式，來實(shí)現(xiàn)無線電探測與測距，通過回波測定發(fā)現(xiàn)探測目標(biāo)空間位置信息，由于雷達(dá)通過無線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)探測，所以也被稱為“無線電定位”。其探測原理是通過發(fā)射電磁波，對探測目標(biāo)進(jìn)行照射，在通過天線接收其回波，提取回波信息，來獲取測定目標(biāo)速度、方位、高度等信息。探測通信過程中信息載體是無線電波，天線接收回波后，由接收設(shè)備進(jìn)行處理，提取信息數(shù)據(jù)，當(dāng)前廣泛應(yīng)用于：氣象領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、航空領(lǐng)域。雷達(dá)技術(shù)最早出現(xiàn)于一戰(zhàn)時(shí)期，但由于當(dāng)時(shí)受到技術(shù)水平限制，探測范圍和準(zhǔn)確性都存在局限。二戰(zhàn)時(shí)期雷達(dá)技術(shù)得到實(shí)際運(yùn)用，且已十分成熟，能實(shí)現(xiàn)地對空、空對空、空對地的探測識別。隨后更融入了脈沖跟蹤技術(shù)，能通過跟蹤模式對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤探測，且探測中系統(tǒng)能自動(dòng)修正干擾誤差，提高探測準(zhǔn)確性和有效性。二十世紀(jì)末，微處理技術(shù)與光學(xué)探測技術(shù)融入雷達(dá)領(lǐng)域，使雷達(dá)探測實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化，能自動(dòng)進(jìn)行多目標(biāo)跟蹤探測，在軍事領(lǐng)域中做出了巨大貢獻(xiàn)。
2雷達(dá)通信技術(shù)
雷達(dá)應(yīng)用非常廣泛，可探測飛機(jī)、艦艇、導(dǎo)彈。除軍事用途外，還可用來為飛機(jī)、船只導(dǎo)航。另一方面，氣象領(lǐng)域中的應(yīng)用，可探測臺風(fēng)、雷雨、烏云，以實(shí)現(xiàn)預(yù)測天氣目的。雷達(dá)通信基本過程是，發(fā)射機(jī)發(fā)射電磁波，由收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)傳送給天線，由天線將電磁波發(fā)送出進(jìn)行傳播，電磁波遇到目標(biāo)后產(chǎn)生回波，回波被天線獲取，通過接收設(shè)備進(jìn)行信號處理。距離測量是根據(jù)回波延遲時(shí)間判斷，計(jì)算公式為S=CT/2。方向探測通常利用天線方向性，測定方位角和俯仰角。速度測試方面則根據(jù)回波頻率改變量確定，其基本原理是多普勒頻移。但實(shí)際上雷達(dá)應(yīng)用中，通信過程可能受到干擾設(shè)備或其他外部信號干擾，同時(shí)會(huì)被電子偵察設(shè)備探測到通信信號。因此，要加強(qiáng)雷達(dá)抗干擾，反偵察能力�，F(xiàn)代雷達(dá)為提高通信穩(wěn)定性與可靠性，融入了數(shù)據(jù)處理技術(shù)、加密技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、分布式有源技術(shù)、自適應(yīng)波束形成技術(shù)、光電子技術(shù)。這便使得雷達(dá)通信抗干擾能力大大提升，數(shù)據(jù)處理效率和水平明顯提高，能實(shí)現(xiàn)多頻道、多極化、多模式通信，而且通信數(shù)據(jù)形式更加多元。
3雷達(dá)信號處理機(jī)顯控
通過前文分析不難看出雷達(dá)探測的應(yīng)用優(yōu)勢。雷達(dá)設(shè)備種類繁多，技術(shù)含量高，應(yīng)用范圍廣。根據(jù)用途不同可分為：軍用雷達(dá)、預(yù)警雷達(dá)、引導(dǎo)指揮雷達(dá)、機(jī)載雷達(dá)、氣象雷達(dá)、航行管制雷達(dá)等。雷達(dá)探測不受天氣影響，穿透力強(qiáng)，探測效果好。但探測有效性和準(zhǔn)確性，通常與信號處理機(jī)顯控有直接關(guān)系。近些年來，現(xiàn)代雷達(dá)中接收采樣數(shù)據(jù)量成倍增加，信號處理機(jī)顯控難度提高，使得信號處理機(jī)顯控成為雷達(dá)研究領(lǐng)域熱門課題。為提升顯控有效性，修正誤差，一般情況應(yīng)通過MAD抑制低速雜波信號，區(qū)分雜波與目標(biāo)回波。由于雜波與目標(biāo)回波頻率不同，所以能通過濾波器消除。但實(shí)際上，由于雜波中心頻率位于零頻，多普勒頻移未知，卻容易被濾波器忽略，所以傳統(tǒng)MAD抗干擾濾波方式，效果并不好，會(huì)出現(xiàn)顯控判斷現(xiàn)象。為解決這一問題，就應(yīng)利用自適應(yīng)恒虛警檢測，通過CFAR檢測抑制雜波。
另一方面，還可選擇匹配數(shù)字濾波器方式，利用脈沖壓縮處理方式，進(jìn)行波篩選，將雜波進(jìn)行掩蓋，避免雜波干擾。但實(shí)際應(yīng)用中，由于模擬技術(shù)缺陷，掩蓋效果與理論值可能會(huì)存在差異。雜波分為:地物雜波與氣象雜波幾大類，不同雜波波幅與干擾程度不同，但通常雜波也具有一定規(guī)律性。因此，為了彌補(bǔ)理論值誤差問題，則可通過改進(jìn)濾波方式，實(shí)現(xiàn)抑制雜波，保障顯控準(zhǔn)確性與有效性。例如，對多普勒濾波器進(jìn)行利用。該濾波器能有效提高顯控質(zhì)量，通過FIR實(shí)現(xiàn)濾波，抗干擾性能非常好，而且容易實(shí)現(xiàn)。除以上幾種技術(shù)手段還，近些年來，很多雷達(dá)也在開始MTD技術(shù)，該技術(shù)是通過窄帶濾波器組的方式來實(shí)現(xiàn)抑制雜波，從而改善信號接收機(jī)性能，全面提高接收有效性，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量顯控，該技術(shù)雜波抑制效果非常明顯。但各類技術(shù)手段有著不同特點(diǎn)和適用范圍，具體應(yīng)用中，要根據(jù)雷達(dá)信號接收機(jī)特點(diǎn)和顯控要求及實(shí)際雜波特性規(guī)律選擇抑制方式。
4結(jié)束語
雷達(dá)探測不受地形，天氣情況影響，而且探測距離遠(yuǎn)，準(zhǔn)確性與可靠性高，能應(yīng)于海洋探測、地理探測、航空探測等眾多領(lǐng)域。但隨著雷達(dá)數(shù)字化的發(fā)生，接收機(jī)采樣數(shù)據(jù)量越來越大，使得信號處理機(jī)顯控難度隨之提高，準(zhǔn)確性出現(xiàn)下降，雜波處理面臨挑戰(zhàn)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，要根據(jù)雜波特性與顯控要求，合理選擇濾波技術(shù)，保證顯控質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]梁成壯.雷達(dá)伺服系統(tǒng)功能仿真和性能測試軟件平臺研制[D].西安電子科技大學(xué),2014,04:203-204.
[2]蘇濤.并行處理技術(shù)在雷達(dá)信號處理中的應(yīng)用研究[D].西安電子科技大學(xué),2014,03:107-108.
[3]李民.毫米波雷達(dá)導(dǎo)引頭信號處理關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2014,13:85.
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